هند می‌خواهد ماشین‌های شبه ماهواره‌ای در ارتفاع بالا را با انرژی خورشید توسعه دهد

برای هند، HAPS یکی دیگر از حوزه‌های فناوری است که در آن در مراحل نسبتاً اولیه وارد مسابقه می‌شود. نوع کارهایی که HAPS قرار است انجام دهد در حال حاضر توسط پهپادها و ماهواره‌ها انجام می‌شود، اما هر دو محدودیت‌های خاصی دارند.

هفته گذشته، آزمایشگاه ملی هوافضا (NAL) مستقر در بنگلور با موفقیت یک نمونه اولیه از نسل جدید هواپیمای بدون سرنشین (UAV) را به پرواز درآورد که به‌عنوان یک پیشرفت بزرگ در فناوری شناخته می‌شود. این یک پهپاد معمولی نبود. این هواپیما می‌تواند در ارتفاعات حدود 20 کیلومتر از زمین پرواز کند، کاملاً با انرژی خورشیدی کار می‌کند و می‌تواند ماه‌ها در هوا بماند. چنین پهپادهایی متعلق به کلاسی از اشیاء پرنده به نام HAPS یا وسایل نقلیه شبه ماهواره‌ای در ارتفاع بالا یا HALE هستند که وسایل نقلیه استقامت طولانی در ارتفاع بالا هستند.

کاربرد اصلی وسایل نقلیه HAPS در زمینه مانیتورینگ و نظارت است، اما موقعیت‌های دیگری مانند مدیریت بحران وجود دارد که می‌تواند بسیار مفید باشد.

فناوری HAPS هنوز در حال توسعه است. چندین کشور و شرکت، چنین وسایل نقلیه‌ای را با موفقیت دلگرم‌کننده توسعه داده و به پرواز درآورده‌اند، اما هیچ‌یک هنوز بر این فناوری تسلط نداشته‌اند. رکورد جهانی یک وسیله نقلیه از این کلاس متعلق به Zephyr ساخت ایرباس است که قبل از سقوط به مدت 64 روز در آگوست 2022 به‌طور مداوم پرواز کرد.

نمونه اولیه آزمایش شده توسط NAL در هفته گذشته هشت ساعت و نیم در هوا سپری کرد. ماه آینده، NAL، واحدی از شورای تحقیقات علمی و صنعتی (CSIR)، قصد دارد آن را حداقل 24 ساعت در پرواز نگه دارد. دستگاه تمام مقیاسی که NAL در تلاش است تا سال 2027 بسازد، قصد دارد به مدت 90 روز در هوا بماند.

چه نیازی به چنین پهپادهایی وجود دارد؟

نوع کارهایی که HAPS قرار است انجام دهد در حال حاضر توسط پهپادها و ماهواره ها انجام می‌شود، اما هر دو محدودیت‌های خاصی دارند. پهپادهای معمولی یا همان‌طور که عموماً پهپاد نامیده می‌شوند، عمدتاً با باتری کار می‌کنند و نمی‌توانند بیش از چند ساعت در هوا باقی بمانند. نظارت مستمر چیزی نیست که اینها بتوانند خیلی مؤثر انجام دهند. علاوه بر این، آنها در سطوح نسبتاً پایین پرواز می‌کنند، به‌همین دلیل دید آنها به مناطق کوچک محدود می‌شود.

ماهواره‌ها می‌توانند مناطق بسیار بزرگ‌تری را رصد کنند، اما ماهواره‌هایی که در مدارهای پایین زمین هستند پیوسته نسبت به زمین در حال حرکت هستند. آنها نمی‌توانند دائماً ناحیه مورد نظر را زیر نظر داشته باشند. ماهواره‌های زمین ثابت که در ارتفاع حدود 36.000 کیلومتری از سطح زمین قرار دارند، می‌توانند نگاه ثابتی به یک منطقه داشته باشند. اما اینها نسبتاً گران هستند و پس از استقرار، نمی توان آنها را تغییر کاربری داد یا تغییر جهت داد.

HAPS برای غلبه بر همه این کاستی‌ها و انجام کارهای بیشتر است.

این وسایل نقلیه استراتوسفری (که حدود 20 کیلومتر بالاتر از سطح زمین پرواز می‌کنند) برای پرسه زدن بر فراز یک منطقه طراحی شده‌اند. طبق استانداردهای اجسام پرنده و در مقایسه با پهپادها، آنها واقعاً آهسته حرکت می‌کنند، فقط با سرعت 80-100 کیلومتر در ساعت. این نوع سرعت آهسته در 20 کیلومتری سطح زمین به این معنی است که اجسام روی زمین تقریباً سریع‎تر از آن حرکت نمی‌کنند. شما به‌راحتی می‌توانید بیش از 200 کیلومتر مربع از منطقه را زیر نظر داشته باشید. در واقع، شما می‌توانید همه چیز را حتی در یک منطقه 400 کیلومتر مربعی با وضوح پنج متر مشاهده کنید. دکتر L Venkatakrishnan، دانشمند ارشد و رئیس بخش آزمایشی آیرودینامیک در NAL، که رهبری توسعه HAPS را بر عهده دارد، گفت: برای مثال، اگر می‌خواهید فقط در یک کیلومتر مربع تمرکز کنید، می‌توانید وضوحی تا 15 سانتی‌متر به‌دست آورید.

HAPS می تواند راه‌حل بسیار قدرتمندی برای این نوع کارها باشد. آنها مانند ماهواره‌های زمین ثابت اما با انعطاف‌پذیری بیشتر کار می‌کنند. ونکاتاکریشنان گفت: آنها می‌توانند به‌راحتی در مکان دیگری مستقر شوند یا می توان آنها را با یک بار دیگر تجهیز کرد، چیزی که با یک ماهواره زمین ثابت امکان‌پذیر نیست.