Taivaskanavien historiaa: Stratovision

2019-05-23 [Petri]

Yritykset kuten Google ja Facebook ovat viime aikoina testanneet järjestelmiä, joissa tietoliikenne perustuu kiinteiden maa-asemien sijaan lentäviin laitteisiin: Facebookin järjestelmä perustuu aurinkopaneeleilla varustettuun lennokkiin, joka kykenee kiertämään kohdealueen yläpuolella useiden päivien ajan, kun taas Googlen Project Loon perustuu heliumilla täytettyihin palloihin, joiden teknologia on pitkälti sama kuin stratosfääriin toistuvasti lähetettävissä säähavaintopalloissa.

Korkeataajuiset radiosignaalit kulkevat suorassa linjassa antennista kohti taivaanrantaa, ja koska planeettamme on pallo, horisontin etäisyys riippuu suoraan lähetysantennin korkeudesta: samoin kuin voimme nähdä kauemmas kun havaintopaikkamme on korkeammalla, myös radiosignaalit voivat kattaa suuremman alueen jos ne lähetetään korkealle sijoitetusta antennista.

Tämän vuoksi kaikki maailman lähetysantennit ovat joko mastojen nokassa tai vuorten huipulla. Usein molemmissa.

Kuten kirjassani kuvaan, äärimmäinen vaihtoehto tällaiselle laajalle kattavuudelle saadaan 36.000 kilometrin korkeudessa kiertävien geosynkronisten satelliittien avulla, jolloin teoreettisesti voidaan kattaa kolmasosa koko Maapallon pinta-alasta yhden satelliitin avulla.

Mutta koska horisontin etäisyys matemaattisesti on neliöjuuri kaavasta:

korkeus * (2 * säde_MAAPALLO + korkeus)

saavutettava etäisyys nousee merkittävästi jo tilanteessa, jossa korkeus lasketaan vain muutamissa kilometreissä.

Westinghousen ja Martin Companyn vuonna 1945 aloittama Stratovision perustui juuri tähän: asentamalla lähetin 30.000 jalan korkeudessa lentävään lentokoneeseen mahdollisti kuuluvuusalueen, jonka läpimitta oli liki 700 kilometriä. Kuten oheisesta kuvasta käy ilmi, vain kahdeksan koneen järjestelmällä olisi voitu kattaa koko Yhdysvaltojen leveys Tyyneltä valtamereltä Atlanttiin asti.

Vaikka testit edistyivätkin nopeasti 1950-luvun vaihteessa, maanpäällisen lähetysverkon rakentaminen oli kuitenkin ylläpitokustannuksiltaan ja luotettavuudeltaan merkittävästi edullisempi vaihtoehto, joten Stratovision jäi nopeasti sivuun. Sitä käytettiin silti muutamissa erikoistilanteissa, kuten opetusohjelmien jakeluun Purduen yliopiston kanssa, sekä propagandan ja ajanvietteen jakeluun Vietnamin sodan aikana. Samaa periaatetta käytettiin sittemmin myös NATOn Jugoslavian konfliktin sekä Irakin sodan aikana.

Lentokoneisiin perustuvan, kellon ympäri toimivan järjestelmän merkittävien ylläpitokustannusten seurauksena Stratovision jäi sivuun valtavirrasta, ja vasta nyt Aquilan ja Project Loonin kaltaiset ratkaisut ovat riittävän edullisia "taivaskanavien" mahdollisen uuden renessanssin aikaansaajina.

Tällainen järjestelmä saadaan nopeasti käyttöön esimerkiksi tilanteessa, jossa jokin luonnonmullistus on väliaikaisesti tuhonnut maanpäällisen tietoverkon.

Aika näyttää josko Aquilan kaltaiset sähkölennokit tulevat yleistymään: toivoa sopii myös, että niitä käytetään jonkin merkityksellisemman informaation jakeluun kuin pelkkään Facebookiin.

Permalink: https://bhoew.com/blog/fi/78