连线:谷歌气球上网项目背后的故事
一切准备就绪后,他们放飞了气球。开始阶段,气球平稳上升,随后开始向东移动,速度非常块。“我从没认真的想过这件事。”德瓦奥说。所有的发射装置仍安放在地上,但气球已经飞到了几英里之外,而它们很快就会遇到速度接近100英里/小时的气流。 不得已,德瓦奥和其他几人只能开着车追赶飘向远方的气球。他们在车上安装了两根定向天线,其中一根与频谱分析仪(用来探测信号强度)相连,另外一根与WiFi卡相连。“我们像疯子一样开车,就跟电影里风暴追逐者一样。”他说。 幸运的是,气球往东飘了一段距离后,开始上升,德瓦奥也最终追上了它们。在汽车行驶了10英里(约16公里)后,他们收到了WiFi信号。测试成功了。 组建团队 在随后的几个月中,德瓦奥和团队成员又进行了数次测试。德瓦奥开始熟悉气球的飞行路线,有时甚至能提前在一个地点等待气球的飞过。此外,德瓦奥还进行了多个实验,以了解当距离地面基站最近的气球能够提供网络传输服务时,其他几个气球之间是否能相互传递信号。 到2012年初,泰勒就已经明白,“这个项目不会再被取消了。”这时Google开始考虑组建更大的团队、进行更长距离的飞行测试,并思考如何改进设计,从而这为真正的用户提供宽带服务。 由于德瓦奥更喜欢参与研发过程,而不愿领导团队,Google最终决定让麦克-卡西迪(Mike Cassidy)来负责该项目。卡西迪上任后,除了招募常规无线网络工程师、无线电专家和计算机科学家之外,还引入了一些其他行业的转业人士。 卡西迪说:“我们并没有多少航天工程师,而这个项目需要航天工程师的支持。另外,由于负责发射和回收气球的团队经常需要在路况复杂的道路上作业,我们还招聘了两名退伍军人。其中一个是前海军特种兵,另外一个则是无人飞机驾驶员。考虑到下一代气球需要将特制的聚乙烯薄膜缝合到一起,我们还专门聘请了一些专业的裁缝来完成此项工作。” 为了使项目进展更加顺利,这些Google X部门的员工还与Raven Aerostar进行了合作(美国国家航天局在近空间探测中就使用了该公司的气球),双方将共同想办法解决气球飞行持续时间、方向控制、能量消耗等问题。经过多方验证后,他们决定采用双气囊设计(一个填充氦气,一个填充空气),另外还配备了一套阀门控制系统,使其能够利用极少的能量实现高度调节。“这比开发火箭还难。”德瓦奥感叹说。 气球回收 为了探测压力、温度等环境因素,气球上会安装许多传感器,这使Google在测试过程中积累了大量的数据(目前版本可以传输189种数据),因此如何回收气球也是Google X团队成员考虑的问题。 在这些升上天空的气球中,Google都配备了降落伞,当气球遇到故障或者想要将气球回收时,地面人员就能启动一套放气机制,同时打开气球上的降落伞。在测试初期,大多数气球都降落在农场里。有时候,好奇的路人会比回收团队更早达到气球降落地点,为了避免引起误会,Google在气球上用黑色字体写明这是一次无害的科学实验,并标明了“保罗“(Paul)的电话,路人拨打这个电话提供气球位置线索就能获得奖励。在大约200次测试中,总计只有2个气球没有被收回。其中一个是捡到气球的人并未与Google联系(Google通过GPS锁定了气球的位置,但因不想泄露项目秘密而放弃了);另外一个则是在肯塔基州引发关注的闪光物体。该闪光物体在天空漂浮了11天,最后在加拿大境内降落。 软件系统 在测试气球的过程中,Google X团队成员还开发了一套控制软件,第一代版本被命名为“伏尔甘”(Vulcan)。随着测试过程的深入进行,“伏尔甘”最终被一套名为“任务控制(Mission Control)”的全能操作系统所取代。 卡西迪表示:“这是一套纯粹的网络系统,团队成员可以通过任何PC或平板电脑与系统想连。”与此前的软件相比,‘任务控制’系统的优点是:能够分析美国国家海洋和大气管理局的数据(包括当前状态与历史记录);可以利用Google的计算资源来规划气球飞行的理想路线;能够将气球引导至正确的高度,并追踪它们的‘神经系统’和具体方位;在地图上标注每个气球的状态和位置;向当地空管员发出信息,告知他们屏幕上闪烁的信号并不存在危害等。 连续飞行时间的困扰 尽管在测试过程中遭遇了诸多困难,但最难解决的还是如何让气球在高空连续飞行100天,甚至更长的时间。上世纪60年代末,一种名为“全球水平探测技术” (Global Horizontal Sounding Technique,简称GHOST)的气象探测气球曾创下了744天的连续飞行记录,但此后再也没有气球能够达到这一水准。 NASA在今年2月份也放飞了一个测试气球,但最长也只飞行了55天,而且该气球的尺寸远大于Google的测试气球。因此,当Google宣布将定期以极低的成本实现两倍的飞行时间时,一些业界人士就发出了嘲笑之声。著名气球驾驶者珀-林德斯特兰德(Per lindstrand)说:“这根本就不可能实现。随便找一个懂科学的人都知道,要连续飞行3个星期都很少见了。” 但Google并不这想,他们认为通过改进技术能够突破这个难题,比如采用高级的气球材料、使用紧密的阀门辅助配件,采用能在低温下将泄漏量降到最低程度的定制垫圈等。 精通气球制作技术的Raven Aerostar副总裁朗-斯特罗斯切尼(Lon Stroschein)认为,根据Google工程师提供的方法,确实有可能突破气球飞行时间的限制。Google自己的气球专家丹-鲍温(Dan Bowen)也对此充满信心。他说:“Google在这个项目上的投入资源超过了任何一个团队,包括所有民间项目和政府项目都无法做到像Google一样。我坚信我们能够实现自己制定的目标,甚至还有可能超越这个目标。” Google气球团队在新西兰的成功,也让Google X更加坚定了信心。随着项目的不断发展,Google X团队已经准备好在南纬40度线上,用300个气球环绕在新西兰、智利、阿根廷和澳大利亚上空,为这些国家偏远的地区提供无线网络服务。卡西迪说:“如果这个项目取得成功,我们会继续向北扩张,将服务延伸至更多国家。” 根据Google气球团队的设想,他们未来会在全球安装数千个气球,并设定一些指定的回收点,然后每天由多个运营中心发送数十个替换的气球。卡西迪说:“我们意识到,全球还有数十亿人无法上网。我们想帮助他们。” (编辑:佛山站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |