太空入侵者：伪卫星在不久的将来如何征服平流层
在起飞并升入平流层后，Zephyr将导航到所需的位置，该位置可能在数百公里或数千公里之外，并且仍然可以使用超视距（BLOS）能力从世界上任何地方的地面控制站进行控制。
当你最需要的时候，这些几乎是卫星的设备可能很快就会连接到你的手机上。
Zephyr看起来像一个独立的机翼，上面连接着螺旋桨。空客设计的无人驾驶飞行器翼展为82英尺，能飞行近一个月，重量轻到两个人都能举起它。但这并不是最不寻常的事情。Zephyr实际上不是一架飞机（The Zephyr is not actually an airplane.）。
它飞得比任何飞机都高，在平流层深处。然而，它仍停留在卡门线以下（100km的高度——标志着外层空间的开始），所以它不是一颗卫星。Zephyr是越来越多的高空伪卫星（HAPS）之一，它们是被设计用来监视类似地球的卫星，但具有无人机的灵活性，利用了外层空间下面一条大气层的独特优势。
这是一个让研究人员、航天机构、国防公司、科技巨头和飞机制造商都兴奋的想法。比利时皇家空间气象学研究所正在研究一项建议，要求欧洲航天局建立一个HAPS。法国公司泰雷兹正在设计一种它称之为“平流层巴士”的无人驾驶太阳能平流层飞艇，它希望在2020年年底公布。英国的军械调查局（该国的测绘局）也在设计一种太阳能HAP，计划今年晚些时候在高海拔地区进行测试。
你几乎可以永远飞行。
JESÚS GONZALO, UNIVERSITY OF LEÓN
俄罗斯航天公司Rosaerosystems和Lavochkin都在设计伪卫星。去年9月，中国航空工业公司（AviationIndustryCorp.）在平流层较低的地区进行了HAP测试。谷歌的母公司Alphabet计划在6月前在肯尼亚部署其与HAPS类似的远程通信气球，看看能否将互联网传输到世界的偏远地区。而在2018年夏天，西风持续飞行25天，这是迄今为止最长的HAPS飞行。
“这是一个新的领域和一个新的工具，”空客通信经理AlainDupiech说，他在那里从事Zephyr项目。
一旦这项技术落地，伪卫星就可以飞行很长时间。这是因为他们计划占据平流层的独特空间。它们的高度足以实现绕地球轨道运行的4900颗卫星的许多关键功能。他们利用太阳能，而飞机不利用太阳能，同时也不需要卫星所需的巨大助推器来推动他们越过平流层。
西班牙莱恩大学（University of LEÓN）研究HAPS的教授杰斯·冈萨洛（Jes_s Gonzalo）说：“如果在飞行中尽量减少能源消耗，并使用太阳能电池板从太阳获取电能，就有可能实现能量平衡。”“你几乎可以永远飞翔。”
西风起飞
长久以来，幸福的概念只是一个白日梦。在如此高的高度飞行对工程来说是困难的。平流层的温度可以达到零下120摄氏度（Temperatures can reach minus 184 degrees Fahrenheit in the stratosphere）。越高，运载工具的升力就越小，这就带来了真正的危险：2011年，洛克希德马丁公司的一艘平流层飞艇在试飞中坠毁并烧毁。
但早期被孤立的项目（通常是空中楼阁的项目）现在正被欧洲、美国、俄罗斯和亚洲的一系列举措所取代，因为各公司希望在2022年前从HAPS市场中分得一杯羹，预计到2022年，HAPS市场将达到220亿美元。这一增长部分是由于技术的进步，使得伪卫星及其电池的制造比洛克希德马丁公司首次测试其HAP时可能要轻得多。冈萨洛说：“我们今天就能做到，而不是10年前。”“像电池这样的材料必须很轻，只有现在，功率和重量的比率才使这些类型的系统成为可能。”
这不仅仅是一个工程技术。HAPS可以为目前还没有被卫星或飞机充分填充的一系列应用提供一个新的补充，例如监测森林火灾、观察战场或提供与偏远地区和灾区的连接。未来，当你最需要的时候，一个类似于Zephyr的飞行器可能会给你一个手机信号。
空中客车公司制造的高空伪卫星Zephyr的一个效果图。
比利时皇家航空航天研究所的大气科学家弗雷德里克·塔克说，一种特殊的用途可能是监测空气污染。利用现有的工具，可以从卫星图像重建污染水平。但是卫星一天只经过一个地区一次，图像太粗糙，无法绘制详细的地图。“一个中等规模的比利时城市可能只有一个像素，”他说。另一方面，飞机在城市上空飞行效果很好，但价格昂贵，而且很难安排。地面站的建设成本很高，因此很难绘制一幅大面积的完整地图。
这就是幸福的来源。“这是填补空白的技术，”Tack说。“HAPS可以获得高分辨率，我们可以让它在一个城市上空飞行数天甚至数月，并监测污染的梯度。”
不过，这场伪卫星革命需要首先解决一些障碍。首先是对HAPS将运行的商业空域以上区域的管制，或者说没有管制。由于各国对该地区的主权与对商业空域的主权相同，与传统卫星相比，这可能会降低伪卫星的效力。“法规是最大的障碍，”欧洲航天局通信系统工程师胡安·利扎拉加·库比洛斯说。冈萨洛补充说：“这项技术可能很快就准备好了。”“但法规可能会推迟再推出几年。”
在HAPS行业中，有两个主要的设计正在竞争——每个都有其优势和局限性。太阳能无人机，比如Zephyr。Tack说，这些“更灵活——你可以简单地引导它们沿着一条路线行驶”，但是现有的设计通常不能携带超过45到66磅的重量，这限制了它们可以携带的仪器。像泰雷斯的“平流层巴士”这样的飞艇可以承载数百磅的重量，但事实证明，它的设计难度很大。Tack说：“这也很难节约成本，因为你需要机库来支撑150到200米长的飞艇。”
但无论哪种设计获胜，HAP似乎都会飞得很高。冈萨洛很乐观。“在未来几年，我们将逐步征服平流层，”他说。