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Tess Hatch希望前往太空，同時她也是Bessemer Venture Partners公司的風(fēng)險投資人，主要投資前沿經(jīng)濟。我們在空中有飛機和無人機，在太空中有衛(wèi)星，那在天地之間的平流層中又有什么呢？平流層中有一些平臺，例如：飛艇、高空氣球和在高空中能長時駐留（HALE）的固定翼平臺。它們可以在技術(shù)和商業(yè)上，以可行的方式完成無人機或者衛(wèi)星所能實現(xiàn)的功能。商用無人機的飛行高度往往在400英尺以下，商用飛機的飛行高度為9-12km（30000-39000英尺）。衛(wèi)星的運行區(qū)域有：低地球軌道（LEO，500-1200km）、中地球軌道（MEO，2000-36000km）和地球同步軌道（GEO，36000km）。但是，商用飛機的飛行高度和LEO之間的廣闊空間又如何呢？目前，被稱為“平流層”的區(qū)域，基本沒人居住，也沒有得到充分的利用。我們可以想象，如果某一個平臺想在地球上某個點駐留很長時間，目的是為了實現(xiàn)態(tài)勢感知而持續(xù)關(guān)注感興趣的區(qū)域，再或者維持一個區(qū)域的通信聯(lián)系。我們可以舉個例子，在自然災(zāi)害發(fā)生后，如果能有“眼睛”、“耳朵”和“聲音”在空中監(jiān)測并幫助受災(zāi)者。它帶來的價值是無法衡量的，也可以幫助挽救生命。我們還可以設(shè)想，如果該平臺可以在自然災(zāi)害到來前監(jiān)測到它，從而可以幫助科研人員更好地收集相應(yīng)的大小、位置和路徑等數(shù)據(jù)。還有其他原因可以用來解釋，為什么我們需要在空中獲取對地面的實時監(jiān)控。作為監(jiān)控人員或者執(zhí)法機構(gòu)，通過這一平臺實現(xiàn)對廣闊的海域或邊界進行監(jiān)視，識別感興趣的目標(biāo)。與此同時，監(jiān)控一些事件的發(fā)生，例如：風(fēng)暴、火災(zāi)和環(huán)境災(zāi)難。另一個例子可能是全球的互聯(lián)網(wǎng)連接。如果這些平臺可以相互融合并且相互通信，相比于地面的光纜，它們將以更有效且高效的方式將世界聯(lián)系起來。這些平臺還可以監(jiān)控我們的海洋，并保護弱勢群體不受侵害。而且，此類平臺在軍事、情報以及政府事務(wù)方面的潛在應(yīng)用，也是顯而易見的。總之，這類平臺的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其潛在的市場也非常巨大。目前現(xiàn)有的機載平臺是無人機和飛機，現(xiàn)有的天基平臺是衛(wèi)星。每個平臺都有各種各樣的好處，但是沒有一個平臺是專門針對上述任務(wù)。因此，憑借現(xiàn)有的平臺，不一定能以最有效的方式完成這些任務(wù)劣勢：續(xù)航時間較短，一般僅有三十分鐘。除非采用Impossible Aerospace公司的US-1型無人機，其續(xù)航時間可達兩小時。當(dāng)飛行高度為400英尺時，其視場較小。并且，四旋翼無人機很容易被發(fā)現(xiàn)。 
圖像來源：Impossible Aerospace優(yōu)勢：飛行高度在30000英尺時，也能具有較大的視場。劣勢：自帶的燃料僅支撐幾個小時的續(xù)航時間，其造價昂貴，也容易被發(fā)現(xiàn)。
優(yōu)勢：飛行高度在500-1200km時，具有大的視場。劣勢：位于周期為90分鐘軌道的衛(wèi)星，在一個周期內(nèi)僅有15分鐘的時間可以持續(xù)觀測地球上的特定目標(biāo)。因此為實現(xiàn)對特定目標(biāo)的不間斷觀測，也就是將全世界覆蓋，需要在軌道上運行數(shù)百上千顆衛(wèi)星。此外，衛(wèi)星需要依托火箭的運載來脫離地球的引力，進入預(yù)定軌道，最終在真空且具有放射性的太空環(huán)境中運行數(shù)年。雖然比發(fā)射地球同步軌道的衛(wèi)星要更容易且便宜，但仍然需要大量的努力和經(jīng)費支持。
優(yōu)勢：單個衛(wèi)星可以覆蓋三分之一的地球。劣勢：衛(wèi)星體積較大，造價昂貴，研制周期長，無法實現(xiàn)短延遲或提供必要的低分辨率圖像。
圖像來源：NASA/Leif Heimbold/ Wikimedia Commons under a CC-BY-SA 2.0 license但是，上述幾個平臺可滿足其他類別的任務(wù)需求。例如，無人機非常適合監(jiān)控農(nóng)作物、用于檢查基礎(chǔ)設(shè)施或者用于運輸緊急醫(yī)療用品。在軍事領(lǐng)域，General Atomics公司的MQ-1型無人機可以實現(xiàn)遠程的目標(biāo)打擊。而對于衛(wèi)星平臺，Spire Global公司運行的LEO衛(wèi)星星座可以提供海事、航空和氣象的監(jiān)控與預(yù)測。或者像Planet Labs遙感衛(wèi)星群一樣，提供大范圍的地球影像。GEO衛(wèi)星也可用于天氣監(jiān)測、通信和監(jiān)控?zé)狳c區(qū)域，但并不能聚焦于局部的地區(qū)。少數(shù)幾家公司致力于尋找定點駐空平臺的解決方案，其中包括：平流層中的氣球、飛艇和HALE（高空長航時）平臺。
Loon、WorldView和WindBorne等公司利用平流層中風(fēng)層，使得氣球平臺可以在一個點附近駐留。這種氣球平臺上并沒有推進裝置，其結(jié)構(gòu)由兩個氣球組成。一個為副氣囊，裝入空氣。另一個為主氣囊，裝入氦氣或者氫氣，以提供升力，并用特殊的紫外線涂層材料進行密封。操作人員控制風(fēng)機以增加或者減少副氣囊中的空氣，使得平臺總重發(fā)生變化，進而使得氣球平臺的飛行高度發(fā)生變化。具體的高度變化，取決于外界的風(fēng)速和風(fēng)向，以及平臺需要借助的風(fēng)層。優(yōu)勢：我們無法在地面上通過肉眼或大多數(shù)的地面跟蹤系統(tǒng)，來發(fā)現(xiàn)這些氣球。它們的成本相對較低，發(fā)放較為容易，可以在一個區(qū)域內(nèi)駐留幾天甚至幾個月。劣勢：氣球平臺無法為自身提供推進力，它很難在風(fēng)速較大時的平流層中飛行，因此也就很難實現(xiàn)精確地將氣球駐留在特定的目標(biāo)區(qū)域。當(dāng)飛行任務(wù)結(jié)束后，氣球的球體無法回收，但我們可以回收平臺所搭載的載荷。
圖像來源：MR1805/ Getty ImagesSceye和Altaeros等公司對正在使用的固特異飛艇進行了一些技術(shù)改進，使其可以在平流層飛行。他們的飛艇具有推進力，從而可以更好地控制飛行方向，飛行高度在平流層，可以覆蓋更大的范圍，采用太陽能電池供電，此外，囊體材料也提升了抗紫外線和臭氧侵蝕的能力。優(yōu)勢：飛艇平臺的體積很大，可以攜帶相對較多的載荷，并完成對載荷的能量供給。我們可以根據(jù)需要，控制飛艇使其降落，維修攜帶的載荷，并重新發(fā)放。劣勢：因為飛艇平臺的體積較大，很容易被發(fā)現(xiàn)，也就增大了被擊落的可能性。Zenith和Skydweller等公司正在研發(fā)高空長航時（HALE）固定翼平臺。這種飛機具有很高的“展弦比”，也就意味著長但厚度很小的機翼。機翼上鋪設(shè)有太陽能電池板，以提供能量。產(chǎn)生的能量既可以被飛機和有效載荷所使用，也可以儲存在電池內(nèi)。因此，如果白天可以儲存足夠多的能量供給晚上使用，理論上飛機可以無限期地飛行。優(yōu)勢：地面操作人員可以精準(zhǔn)控制該平臺。劣勢：在重量及其有限的前提下，大展弦比對于提高機體的結(jié)構(gòu)強度是一個巨大的挑戰(zhàn)。通過下面的對比表，可以對上述介紹的所有平臺有更直觀的認(rèn)識。對于上述所有平臺，在制造以及任務(wù)管理領(lǐng)域仍會有一定的挑戰(zhàn)。我們希望能快速、可靠且低成本地制造這些平臺，但這需要時間以及長期的資金支持。此外，一旦這些平臺進入平流層，誰負(fù)責(zé)監(jiān)控？是平臺的研制單位還是有效載荷的科研團隊呢？在平流層運行的平臺也會面臨另一個問題，誰負(fù)責(zé)監(jiān)管平流層？很明顯，這些平臺未來也會遇到一些管理或者法律上的問題，它們都有待我們?nèi)ソ鉀Q。我相信這個市場，也包括平流層，會幫助這些平臺成功地運行起來。它們將是無人機、衛(wèi)星等現(xiàn)有平臺的補充。針對某些特殊任務(wù)，它們會比無人機、飛機以及衛(wèi)星更有效。
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