在起飛并升入平流層后，Zephyr將導航到所需的位置，該位置可能在數(shù)百公里或數(shù)千公里之外，并且仍然可以使用超視距（BLOS）能力從世界上任何地方的地面控制站進行控制。

當你最需要的時候，這些幾乎是衛(wèi)星的設備可能很快就會連接到你的手機上。

Zephyr看起來像一個獨立的機翼，上面連接著螺旋槳?？湛驮O計的無人駕駛飛行器翼展為82英尺，能飛行近一個月，重量輕到兩個人都能舉起它。但這并不是最不尋常的事情。Zephyr實際上不是一架飛機（The Zephyr is not actually an airplane.）。

它飛得比任何飛機都高，在平流層深處。然而，它仍停留在卡門線以下（100km的高度——標志著外層空間的開始），所以它不是一顆衛(wèi)星。Zephyr是越來越多的高空偽衛(wèi)星（HAPS）之一，它們是被設計用來監(jiān)視類似地球的衛(wèi)星，但具有無人機的靈活性，利用了外層空間下面一條大氣層的獨特優(yōu)勢。

這是一個讓研究人員、航天機構、國防公司、科技巨頭和飛機制造商都興奮的想法。比利時皇家空間氣象學研究所正在研究一項建議，要求歐洲航天局建立一個HAPS。法國公司泰雷茲正在設計一種它稱之為“平流層巴士”的無人駕駛太陽能平流層飛艇，它希望在2020年年底公布。英國的軍械調查局（該國的測繪局）也在設計一種太陽能HAP，計劃今年晚些時候在高海拔地區(qū)進行測試。

你幾乎可以永遠飛行。

JESúS GONZALO, UNIVERSITY OF LEóN

俄羅斯航天公司Rosaerosystems和Lavochkin都在設計偽衛(wèi)星。去年9月，中國航空工業(yè)公司（AviationIndustryCorp.）在平流層較低的地區(qū)進行了HAP測試。谷歌的母公司Alphabet計劃在6月前在肯尼亞部署其與HAPS類似的遠程通信氣球，看看能否將互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)绞澜绲钠h地區(qū)。而在2018年夏天，西風持續(xù)飛行25天，這是迄今為止最長的HAPS飛行。

“這是一個新的領域和一個新的工具，”空客通信經(jīng)理AlainDupiech說，他在那里從事Zephyr項目。

一旦這項技術落地，偽衛(wèi)星就可以飛行很長時間。這是因為他們計劃占據(jù)平流層的獨特空間。它們的高度足以實現(xiàn)繞地球軌道運行的4900顆衛(wèi)星的許多關鍵功能。他們利用太陽能，而飛機不利用太陽能，同時也不需要衛(wèi)星所需的巨大助推器來推動他們越過平流層。

西班牙萊恩大學（University of LEóN）研究HAPS的教授杰斯·岡薩洛（Jes_s Gonzalo）說：“如果在飛行中盡量減少能源消耗，并使用太陽能電池板從太陽獲取電能，就有可能實現(xiàn)能量平衡。”“你幾乎可以永遠飛翔?！?/span>

西風起飛

長久以來，幸福的概念只是一個白日夢。在如此高的高度飛行對工程來說是困難的。平流層的溫度可以達到零下120攝氏度（Temperatures can reach minus 184 degrees Fahrenheit in the stratosphere）。越高，運載工具的升力就越小，這就帶來了真正的危險：2011年，洛克希德馬丁公司的一艘平流層飛艇在試飛中墜毀并燒毀。

但早期被孤立的項目（通常是空中樓閣的項目）現(xiàn)在正被歐洲、美國、俄羅斯和亞洲的一系列舉措所取代，因為各公司希望在2022年前從HAPS市場中分得一杯羹，預計到2022年，HAPS市場將達到220億美元。這一增長部分是由于技術的進步，使得偽衛(wèi)星及其電池的制造比洛克希德馬丁公司首次測試其HAP時可能要輕得多。岡薩洛說：“我們今天就能做到，而不是10年前?！薄跋耠姵剡@樣的材料必須很輕，只有現(xiàn)在，功率和重量的比率才使這些類型的系統(tǒng)成為可能?！?/span>

這不僅僅是一個工程技術。HAPS可以為目前還沒有被衛(wèi)星或飛機充分填充的一系列應用提供一個新的補充，例如監(jiān)測森林火災、觀察戰(zhàn)場或提供與偏遠地區(qū)和災區(qū)的連接。未來，當你最需要的時候，一個類似于Zephyr的飛行器可能會給你一個手機信號。

空中客車公司制造的高空偽衛(wèi)星Zephyr的一個效果圖。

比利時皇家航空航天研究所的大氣科學家弗雷德里克·塔克說，一種特殊的用途可能是監(jiān)測空氣污染。利用現(xiàn)有的工具，可以從衛(wèi)星圖像重建污染水平。但是衛(wèi)星一天只經(jīng)過一個地區(qū)一次，圖像太粗糙，無法繪制詳細的地圖?！耙粋€中等規(guī)模的比利時城市可能只有一個像素，”他說。另一方面，飛機在城市上空飛行效果很好，但價格昂貴，而且很難安排。地面站的建設成本很高，因此很難繪制一幅大面積的完整地圖。

這就是幸福的來源。“這是填補空白的技術，”Tack說。“HAPS可以獲得高分辨率，我們可以讓它在一個城市上空飛行數(shù)天甚至數(shù)月，并監(jiān)測污染的梯度?！?/span>

不過，這場偽衛(wèi)星革命需要首先解決一些障礙。首先是對HAPS將運行的商業(yè)空域以上區(qū)域的管制，或者說沒有管制。由于各國對該地區(qū)的主權與對商業(yè)空域的主權相同，與傳統(tǒng)衛(wèi)星相比，這可能會降低偽衛(wèi)星的效力?！胺ㄒ?guī)是最大的障礙，”歐洲航天局通信系統(tǒng)工程師胡安·利扎拉加·庫比洛斯說。岡薩洛補充說：“這項技術可能很快就準備好了?！薄暗ㄒ?guī)可能會推遲再推出幾年?！?/span>

在HAPS行業(yè)中，有兩個主要的設計正在競爭——每個都有其優(yōu)勢和局限性。太陽能無人機，比如Zephyr。Tack說，這些“更靈活——你可以簡單地引導它們沿著一條路線行駛”，但是現(xiàn)有的設計通常不能攜帶超過45到66磅的重量，這限制了它們可以攜帶的儀器。像泰雷斯的“平流層巴士”這樣的飛艇可以承載數(shù)百磅的重量，但事實證明，它的設計難度很大。Tack說：“這也很難節(jié)約成本，因為你需要機庫來支撐150到200米長的飛艇。”

但無論哪種設計獲勝，HAP似乎都會飛得很高。岡薩洛很樂觀?！霸谖磥韼啄辏覀儗⒅鸩秸鞣搅鲗?，”他說。