在起飛并升入平流層后，Zephyr將導(dǎo)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(jìn)行控制。

當(dāng)你最需要的時(shí)候，這些幾乎是衛(wèi)星的設(shè)備可能很快就會(huì)連接到你的手機(jī)上。

Zephyr看起來(lái)像一個(gè)獨(dú)立的機(jī)翼，上面連接著螺旋槳?？湛驮O(shè)計(jì)的無(wú)人駕駛飛行器翼展為82英尺，能飛行近一個(gè)月，重量輕到兩個(gè)人都能舉起它。但這并不是最不尋常的事情。Zephyr實(shí)際上不是一架飛機(jī)（The Zephyr is not actually an airplane.）。

它飛得比任何飛機(jī)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(biāo)志著外層空間的開(kāi)始），所以它不是一顆衛(wèi)星。Zephyr是越來(lái)越多的高空偽衛(wèi)星（HAPS）之一，它們是被設(shè)計(jì)用來(lái)監(jiān)視類似地球的衛(wèi)星，但具有無(wú)人機(jī)的靈活性，利用了外層空間下面一條大氣層的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

這是一個(gè)讓研究人員、航天機(jī)構(gòu)、國(guó)防公司、科技巨頭和飛機(jī)制造商都興奮的想法。比利時(shí)皇家空間氣象學(xué)研究所正在研究一項(xiàng)建議，要求歐洲航天局建立一個(gè)HAPS。法國(guó)公司泰雷茲正在設(shè)計(jì)一種它稱之為“平流層巴士”的無(wú)人駕駛太陽(yáng)能平流層飛艇，它希望在2020年年底公布。英國(guó)的軍械調(diào)查局（該國(guó)的測(cè)繪局）也在設(shè)計(jì)一種太陽(yáng)能HAP，計(jì)劃今年晚些時(shí)候在高海拔地區(qū)進(jìn)行測(cè)試。

你幾乎可以永遠(yuǎn)飛行。

JESúS GONZALO, UNIVERSITY OF LEóN

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

“這是一個(gè)新的領(lǐng)域和一個(gè)新的工具，”空客通信經(jīng)理AlainDupiech說(shuō)，他在那里從事Zephyr項(xiàng)目。

一旦這項(xiàng)技術(shù)落地，偽衛(wèi)星就可以飛行很長(zhǎng)時(shí)間。這是因?yàn)樗麄冇?jì)劃占據(jù)平流層的獨(dú)特空間。它們的高度足以實(shí)現(xiàn)繞地球軌道運(yùn)行的4900顆衛(wèi)星的許多關(guān)鍵功能。他們利用太陽(yáng)能，而飛機(jī)不利用太陽(yáng)能，同時(shí)也不需要衛(wèi)星所需的巨大助推器來(lái)推動(dòng)他們?cè)竭^(guò)平流層。

西班牙萊恩大學(xué)（University of LEóN）研究HAPS的教授杰斯·岡薩洛（Jes_s Gonzalo）說(shuō)：“如果在飛行中盡量減少能源消耗，并使用太陽(yáng)能電池板從太陽(yáng)獲取電能，就有可能實(shí)現(xiàn)能量平衡?！薄澳銕缀蹩梢杂肋h(yuǎn)飛翔?！?/span>

西風(fēng)起飛

長(zhǎng)久以來(lái)，幸福的概念只是一個(gè)白日夢(mèng)。在如此高的高度飛行對(duì)工程來(lái)說(shuō)是困難的。平流層的溫度可以達(dá)到零下120攝氏度（Temperatures can reach minus 184 degrees Fahrenheit in the stratosphere）。越高，運(yùn)載工具的升力就越小，這就帶來(lái)了真正的危險(xiǎn)：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(xiàng)目（通常是空中樓閣的項(xiàng)目）現(xiàn)在正被歐洲、美國(guó)、俄羅斯和亞洲的一系列舉措所取代，因?yàn)楦鞴鞠Ｍ?022年前從HAPS市場(chǎng)中分得一杯羹，預(yù)計(jì)到2022年，HAPS市場(chǎng)將達(dá)到220億美元。這一增長(zhǎng)部分是由于技術(shù)的進(jìn)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(cè)試其HAP時(shí)可能要輕得多。岡薩洛說(shuō)：“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(gè)工程技術(shù)。HAPS可以為目前還沒(méi)有被衛(wèi)星或飛機(jī)充分填充的一系列應(yīng)用提供一個(gè)新的補(bǔ)充，例如監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、觀察戰(zhàn)場(chǎng)或提供與偏遠(yuǎn)地區(qū)和災(zāi)區(qū)的連接。未來(lái)，當(dāng)你最需要的時(shí)候，一個(gè)類似于Zephyr的飛行器可能會(huì)給你一個(gè)手機(jī)信號(hào)。

空中客車公司制造的高空偽衛(wèi)星Zephyr的一個(gè)效果圖。

比利時(shí)皇家航空航天研究所的大氣科學(xué)家弗雷德里克·塔克說(shuō)，一種特殊的用途可能是監(jiān)測(cè)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(guò)一個(gè)地區(qū)一次，圖像太粗糙，無(wú)法繪制詳細(xì)的地圖?！耙粋€(gè)中等規(guī)模的比利時(shí)城市可能只有一個(gè)像素，”他說(shuō)。另一方面，飛機(jī)在城市上空飛行效果很好，但價(jià)格昂貴，而且很難安排。地面站的建設(shè)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(lái)源?！斑@是填補(bǔ)空白的技術(shù)，”Tack說(shuō)?！癏APS可以獲得高分辨率，我們可以讓它在一個(gè)城市上空飛行數(shù)天甚至數(shù)月，并監(jiān)測(cè)污染的梯度?！?/span>

不過(guò)，這場(chǎng)偽衛(wèi)星革命需要首先解決一些障礙。首先是對(duì)HAPS將運(yùn)行的商業(yè)空域以上區(qū)域的管制，或者說(shuō)沒(méi)有管制。由于各國(guó)對(duì)該地區(qū)的主權(quán)與對(duì)商業(yè)空域的主權(quán)相同，與傳統(tǒng)衛(wèi)星相比，這可能會(huì)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(kù)比洛斯說(shuō)。岡薩洛補(bǔ)充說(shuō)：“這項(xiàng)技術(shù)可能很快就準(zhǔn)備好了。”“但法規(guī)可能會(huì)推遲再推出幾年?！?/span>

在HAPS行業(yè)中，有兩個(gè)主要的設(shè)計(jì)正在競(jìng)爭(zhēng)——每個(gè)都有其優(yōu)勢(shì)和局限性。太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，比如Zephyr。Tack說(shuō)，這些“更靈活——你可以簡(jiǎn)單地引導(dǎo)它們沿著一條路線行駛”，但是現(xiàn)有的設(shè)計(jì)通常不能攜帶超過(guò)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(shí)證明，它的設(shè)計(jì)難度很大。Tack說(shuō)：“這也很難節(jié)約成本，因?yàn)槟阈枰獧C(jī)庫(kù)來(lái)支撐150到200米長(zhǎng)的飛艇?！?/span>

但無(wú)論哪種設(shè)計(jì)獲勝，HAP似乎都會(huì)飛得很高。岡薩洛很樂(lè)觀?！霸谖磥?lái)幾年，我們將逐步征服平流層，”他說(shuō)。