本
文
摘
要
文/汤姆·西蒙奈特
谷歌把飞行问题转化成计算机问题，从而将其解决。风是从不同方向、以不同速度、在平流层不同层面中吹过。Loon气球通过改变海拔高度来利用风力。随着气球内部小气囊的膨胀与放空，他们可以下降或上升以寻找到风力，这些风可以将它们送到谷歌想让它们到达的地方，而这全都是由谷歌数据中心的软件来指挥。你在一连串落满灰尘的木制阶梯上攀爬170步就可以到达加利福尼亚州山景城附近的墨菲特联邦机场Hangar Two机库顶部。这个庞大而光线暗淡的棚屋建于1942年，用来在一场战争中放置飞艇。正是在这场战争中，美国成长为一个科技超级大国。要欣赏谷歌尚处于准备阶段的奇妙成果（美国技术优势最新展现的一部分），站在椽木中高高架起的栖木上是最好的办法。
在栖木下面很远处的地板上，看上去极小的谷歌员工走向一对气球，这对气球跨度长达15米，像一只巨大的南瓜。谷歌已利用氦气的推动作用，将数百个这样的气球发射到了空中。就在此刻，有两打气球漂浮在南半球海拔约20公里的高空中，难得一见地到达了平流层，这样的高度几乎是商用飞机的两倍。
每个气球都带着一个装满太阳能电子设备的四方形吊舱。他们将无线电与地面通信网络连接起来，并将高速移动互联网覆盖到智能手机和其他设备上。这种气球被称为Project Loon，之所以起这个名字，是因为它总让人联想到飞行和疯狂这两个词。
谷歌表示，这些气球使全球60%无法使用互联网的人上得了网，所以它们能带来广泛的经济和社会效益。这些上不了网的人多达43亿，其中有很多生活在农村地区。电信公司认为，不值得在这里建设手机信号塔或是其他基础设施。在历经三年的研发工作，并使这种气球飞上300多万公里的高空之后，谷歌表示，Loon气球基本上做好了往这个领域发展的准备。
上图中的氦气球经过充气达到了它们在平流层中的尺寸。气球的降与升通过将其内部的“气囊”充满空气或是放空来控制
这个15公斤重的盒子由一个Loon气球运载，盒子中放有可行使飞行工程师命令的计算机以及向地面传送互联网连接的设备
在一个测试中，故意使一只气球爆炸，以进行缺陷检查
小小翼翼地释放氦气之后，Loon气球即可着陆，但为了应急，他们还是在上面装了一个降落伞
一家大型上市公司为了帮助世界上最穷的人而增建基础设施确实是很怪。但是，除了谷歌所声称的帮扶世界的愿望之外，网络业务支持的广告经济学让这个公司有更多理由扩大梦想。
在美国等互联网市场中，要找到新的客户是很难的。让数十亿人上得了网，可以为广告对象贡献有价值的关注度和个人信息。这正是Project Loon将带来竞争的原因之一。
2014年，Facebook买下了一家制造太阳能无人机的公司，从而开展自己的空中互联网项目。
谷歌的全球规模社会工程项目开展得更深入。在与主要的手机运营商一起进行的测试中，这些气球为身处巴西、澳大利亚和新西兰偏远地区的人们提供了高速网络连接。
身为Project Loon领导的迈克·卡西迪说，对谷歌而言，现在要开始规划怎样开展这项技术是十分便宜且可靠的。
到今年年底，他想拥有足够多、飞上天空的气球来对南半球几个地区中几乎无间断的服务进行测试。商业性的应用将会随之而来——谷歌希望手机供应商们能够通过租赁这些气球来扩展自己的网络。
然后，世界上那些仍旧缺少互联网连接的人应该很快就会开始减少。
“无害的科学实验”，这句话写在气球所运载的盒子上，谷歌X实验室在2012年开始将这些气球发射到加利福尼亚州的中央山谷，与之相随的还有一个电话号码与一个奖励安全返回的承诺。盒子里面装的是一个改良版的无线办公路由器。这些气球由两个从时尚界雇来的裁缝用五金店买来的材料制成。
Project Loon现在还不太像是一个科学项目。2013年，谷歌开始与一家气球制造商合作。这家名为Raven Aerostar的制造商扩建了一所工厂，又新开了另一家工厂，来为气球制作可充气“包层”。
那年六月份，谷歌透露了这个项目的存在，描述了其第一个小规模实地测验。在这场测验中，Loon气球向生活在新西兰农村地区的人们提供了互联网服务。
2014年，Project Loon集中精力将笨重的功能性样品转化成准备扩展全球通信网络的技术。
Loon项目的领导人打算购买自己的无线电频谱空间，以使他们的气球运行能够独立于现存的无线网络之外。但是谷歌的首席执行官拉里·佩奇否决了这个想法，并表示这些气球反而应该租赁给一些无线运营商，因为他们能够利用自己已经拥有的大量电视广播，并建立地面天线，来将气球与自己的网络进行连接。
这样一来，谷歌就节省下了花在频谱执照上的数十亿美元，也将潜在的竞争者转化成了合作者。卡西迪说：“几乎每一家与我们商谈的电信公司都想做这个。”
谷歌也已对自己的平流层太空船进行了重大改进。这些最重要的改进其中之一就是开发出了一种新方法，可以在不用任何形式推动力的情况下精准地驾驶气球跨越数千英里。平流层最具代表性的应用只有气象气球和侦察机，气球在云朵、暴风雨和商业航班之上飞行很安全。尽管平流层中有强风，有时其速度超过每小时300公里，只要有可靠的无线服务能够保证总有一个气球处在40公里的范围内。
谷歌把飞行问题转化成计算机问题，从而将其解决。风是从不同方向、以不同速度、在平流层不同层面中吹过。Loon气球通过改变海拔高度来利用风力。随着气球内部小气囊的膨胀与放空，他们可以下降或上升以寻找到风力，这些风可以将它们送到谷歌想让它们到达的地方。而这全都是由谷歌数据中心的软件来指挥，该中心把来自美国国家海洋和大气管理局的天气预报与平流层气流的模拟结合在了一起。
负责Loon项目导航系统的软件工程师约翰·马特说：“这个想法找到了一个解决风力复杂性的方法。”一整队气球可以用这种方法保持协调一致，以确保每个特殊地区都有一个气球。
这个系统的最初版本每天要向Loon气球传达一次新的命令。比如，它能为发送到新西兰的气球找到一种方法，拖延它的着陆，直到盛行风把它向东推至太平洋上。
然后，它就将使气球依靠速度尽可能快的风来完成9000公里的旅行，向东到达智利。但这个系统只能在其预定目标的数百公里以内控制气球。在新西兰和其他地区所做的互联网服务测试中，公司不得不作弊，发射附近的Loon气球来确保它们可以升上高空。
2014年年末，谷歌将自己的气球导航系统进行升级，从而做到每15分钟就向气球下达新的命令。现在，就算它们之间拥有跨越大陆的距离，也还是可以对其进行非常精确的操作。2015年年初，有一个气球穿越了10000公里，到达距其目标信号塔500米以内的地方。
谷歌也不得不弄明白怎样才能使气球更结实，因此他们会在平流层上花费更多的时间。气球在平流层停留的时间越长，网络的运营成本就越低。
然而，出于重量上的考虑，气球的包层必须精致小巧。由聚乙烯塑料做成的包层给人一种重量级垃圾袋的感觉，这种材料很容易被手指尖戳破，工厂里的碎砂粒也会在上面弄出一个针孔大小的洞，然后，气球就会在不到两周的时间内返回到地面。
预防这些漏洞是Project Loon内部小组的工作，该小组已经顽强地找出了每一个可能的原因，并想出了预防措施。这些研究员已经对那些从平流层返回来的气球进行了研究，仔细观看了有关其他在地面上充气后爆炸的气球的视频片段，开发出了一种“泄漏嗅探器”，通过检测氦气来寻找极小的破洞。这个漏洞寻找小组的种种发现已经使得气球包层设计、工人们在生产过程中踩踏包层所穿的毛绒短袜以及令一些生产步骤自动化的新机器发生了改变。
马赫什·克里希纳斯瓦米说，总而言之，谷歌已经引入了气球工业数十年间所发生的第一批主要变化。克里希纳斯瓦米为Project Loon负责监视生产过程，之前从事过苹果公司的生产运营工作。这些变化都已发生。克里希纳斯瓦米说，2013年夏季，Loon气球只持续了八天就不得不降落。今天的气球平均可以持续超过100天的时间，大多数都超过了飞机航班的时长，而少数气球则可以持续130天之久。
谷歌也已对Loon气球有效负载与电子产品的设计做出了许多改进。但是仍旧有尚待解决的问题。比如，谷歌需要完善在气球之间进行无线电和激光连接的方式，以便他们能够传递一条空中链接所输送的资料，以将远离任何地面站点的区域连接起来。
但是卡西迪说Project Loon的技术已经处于对平流层互联网服务进行全球范围内测试的阶段。2015年，他的目标就是沿着南半球人口稀少地带对“准连续”服务进行评估。卡西迪说，这个地带大部分都是海洋，但它却需要超过100只Loon气球组成的队伍环绕地球。他还说：“也许在90%的时间里，这个范围内的人将至少拥有一只气球飞上高空，他们也能对其进行使用。”
良好的信号
西尔瓦娜·佩雷拉是一名校长，来自巴西东北部一个农村地区，她说：“这只持续了几分钟，但却很美妙。”她正在回想去年夏天一节不寻常的地理课，在这节课上，布朗库堡Linoca Gayoso学校的学生能够使用互联网，这要归功于一个飘在高空中、无法看见的Loon气球。这个地区没有互联网服务，但是在那节关于葡萄牙的课上，借助 *** 和在线地图，学习效果得到了提升。她说：“他们非常投入，45分钟的常规课时根本就满足不了他们对知识的需求。”
她所在的学校距离人口超过百万的大都会地区只有100公里左右，但对于巴西那些投资互联网基础设施的无线运营商来说，学校所在的地区太过贫困、人口稀少。谷歌寄予在Project Loon上的目标就是改变这些地区的经济状况。卡西迪说，每天只花费几百美元来运行一个Loon气球应该是有可能实现的，每个气球都应该可以在任何时候提供几千次连接。这个公司将不会透露设计这一切要花多少钱，或者是有多少人在从事这个项目。
卡西迪也很有信心，他的气球将能够应付得了无人机（谷歌和脸谱网都在对其进行研究）或卫星（太空探索技术公司的首席执行官埃隆·马斯克提出了这一想法）传送的互联网信号。这些项目都远远没有Loon发展得长远，制造无人机并为其提供能源或是发射卫星成本很高。卡西迪说：“气球将会在很长一段时间内拥有很大的成本优势。”（谷歌可能不仅仅在用无人机来下自己的赌注：它最近和富达投资集团进行合作，向太空探索技术公司投资了10亿美元。）
在升级中，谷歌正在对自己的气球进行测试（在椽木上看这里）：使用比氦气便宜的氢气，并用一辆汽车移动他们的太阳能电池板来追踪阳光
不过，科技并不是让43亿人上不了网的唯一原因。比如，印度的政策规定电信公司不仅要为富裕地区，还要为贫困地区提拱网络覆盖，但是 *** 没有强制执行这些规定，苏尼尔·亚伯拉罕表示，他是网络与社会中心（一个位于班加罗尔的智囊团）的执行主任。
近些年来，谷歌和其他西方互联网公司一起在发展中国家进行运作的方式让他对Project Loon保持谨慎。他们停止与印度和其他国家的电信公司进行交易，将自己的网站连接免费提供给他人，使当地竞争者处于不利地位。他说：“任何财力雄厚并拥有新技术的人我都欢迎”。但是他也补充道， *** 首先应该修复他们那些不完整的管理制度来确保每个人，而不仅仅是谷歌与其合作伙伴，真正得到好处。
那些正在从事Project Loon的人很有信心，公共利益将会得到保障。他们就像受到Loon古怪技术的激励一样，受到让人们过上更好生活这一愿望的激励。卡西迪回想起佩雷拉的学生们在能够上网的那节地理课上表现出来的高兴劲儿时，语气有些激动。他说：“这是一种可以改变世界的方法。”
“mit-tr”，同我们一道关注即将商业化的技术创新，分享即将资本化的技术创业。
