Descripci√≥n de la carga útil

El Proyecto Loon fue una iniciativa para establecer una red de globos no tripulados a gran altitud para proporcionar conectividad a Internet en partes del mundo desatendidas o durante los esfuerzos de recuperación en zonas de desastre. El proyecto comenzó en 2011 y se hizo público en 2013 como parte de la investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías de Google llevada a cabo a través de X Development LLC. El Proyecto Loon usaba flotas de globos de superpresión capaces de efectuar vuelos de larga duracion para crear una red que brindara conectividad a las personas en un área definida de la misma manera que un grupo de torres de telefonía celular en tierra forma una red terrestre. Toda la red funcionaba de forma autónoma, enrutando la conectividad a través de globos y estaciones terrestres, teniendo en cuenta el movimiento del globo, las obstrucciones y los eventos climáticos. Arriba a la izquierda podemos ver un esquema básico del globo completamente inflado y la carga útil (clic para obtener más detalles)

A continuación se describen los elementos que formaban el sistema Loon

Globo de superpresión

Eran fabricados por Raven Aerostar usando polietileno o nailon con unas dimensiones al momento del lanzamiento de 60 pies de alto por 15 pies de ancho (18 metros por 5 metros). La altitud de flotación de los globos estaba en el rango de 18 a 23 km (60,000 a 75,000 pies) muy por encima de los aviones comerciales y los fenómenos meteorológicos. Para inflar el globo principal se utilizaba helio y una vez que este alcanzaba la altura de flotación se expandía y presurizaba adquiriendo la tipica forma de calabaza y sus dimensiones finales: 30 pies de alto por 50 pies de ancho (9 m por 15 m). Dentro del globo principal había uno más pequeño llamado "ballonet" que servía como lastre y era el corazón del sistema de direccionamiento de Loon: se introducía aire en él mediante una bomba construida especialmente que permitía al globo modificar su peso para ascender o descender. Aunque no era posible controlar directamente su rumbo o su velocidad, estos cambios de altitud permitian al balón aprovechar los diferentes patrones de viento a diferentes altitudes para efectuar la navegación. Los globos contaban también con una válvula en la parte superior que se usaba para ventilar el helio al final del vuelo, así como cortadores de envoltura, para evitar que una vez aterrizado sea atrapado por el viento y vuelva a elevarse.

Carga útil

El sistema de vuelo -que variaba de una misión a otra y evolucionó mucho en el tiempo- contenía básicamente la computadora de vuelo, sensores ambientales, un transpondedor (modo A/C y capacidad ADS-B Out en ciertos vuelos), un receptor GPS, un tranceptor satelital Iridium y un paracaídas. Los globos transportaban dos tipos de equipos de comunicación para realizar operaciones con empresas de telecomunicaciones locales: una estación base LTE de amplia cobertura (o "eNodeB") que transmitía la conectividad a Internet directamente a un teléfono habilitado para LTE de un usuario, y un dispositivo direccional de alta velocidad como enlace para conectarse entre globos y acceder a la infraestructura de Internet en tierra. Además, los globos llevaban instrumentos para monitorear el clima y las condiciones ambientales. No había cámaras ni otros instrumentos de vigilancia a bordo de los globos operativos. Estos artículos a menudo formaban parte de la carga útil solo en vuelos de corta duracion para investigación y desarrollo que nunca salían del territorio de EE.UU.

Todos estos elementos se montaban sobre una estructura tubular de aluminio y poliestireno. Los paneles solares adosados proporcionaban energía a todo el sistema durante el día, al tiempo que cargaba una batería de litio que alimentaba los sistemas durante la noche. La estructura completa estaba unida al globo mediante un caño rigido de aluminio que aseguraba que ambos elementos permanecieran unidos durante el descenso. La masa total variaba entre 30 y 50 kg. Aunque los globos volaban muy por encima de la aviación comercial, estos contaban con varias medidas de seguridad para descartar cualquier posibilidad de colisión: toda la estructura estaba cubierta por material reflectante de radar, en cada esquina de los paneles solares había una luz estroboscópico blanco omnidireccional que parpadeaba una vez por segundo, con un radio de alcance de 5 millas náuticas, y un transpondedor transmitendo constantemente la posición y la altitud del globo al control del tráfico aéreo y otros aviones cercanos.

Perfil de vuelo

El vuelo de cada globo era monitoreado de cerca desde el Loon Mission Control (LMC) en Mountain View, California, por ingenieros de vuelo capacitados en servicio 24/7. A través de múltiples sensores, el LMC monitoreaba el estado de cada globo, tomaban decisiones sobre su recorrido y se comunicaban con los controladores aereos cuando era necesario. El posicionamiento de la flota de globos se controlaba en tiempo real usando telemetría de alta frecuencia y enlaces por satélite. Usando modelos predictivos de los vientos y algoritmos de toma de decisiones autónomos para mover cada globo hacia arriba o hacia abajo para obtener la direccion correcta de vuelo, permitia dirigir el globo hacia el destino fijado. El sistema de navegación funcionaba de forma autónoma utilizando algoritmos y software propietarios, con la supervisión continua de operadores humanos. Cuando un globo estaba listo para ser puesto fuera de servicio, los ingenieros del LMC rastreaban su ubicación usando GPS y coordinaban directamente con el control de tráfico aéreo local para hacerlo descender de manera segura en áreas escasamente pobladas. Acto seguido, se venteaba el gas haciendo descender el globo hasta una altitud preestablecida en la cual se desplegaba automaticamente el paracaídas. Luego del aterrizaje, los equipos de recuperación en tierra recuperaban los restos para su reutilización y reciclaje. El tiempo medio de vuelo podía oscilar entre unas pocas horas y más de 300 días.

El proyecto fue terminado en 2021 debido a su insostenibilidad financiera.

Desarrollo del vuelo y resultados de la misión

Sitio de lanzamiento: Aeropuerto Municipal de Winnemucca, Nevada, EE.UU  
Hora lanzamiento: 18:30 utc
Lanzamiento y operación del globo a cargo de: Loon LLC
Globo: Globo de superpresion con ballonet interno  
Nº de vuelo: HBAL403

Referencias externas y fuentes bibliográficas