高空无人机——大气层里的卫星?
1957年，当苏联的第一颗人造卫星进入近地轨道后，刺激了美国及其他国家开展自己的卫星研制工作，人类由此进入卫星时代。现在，数千颗运行在地球轨道上的卫星改变了人类的通讯、导航方式，甚至观看足球比赛的方式也发生了根本改变。
卫星也有其固有缺陷，例如，制造成本和发射成本太高，并且进入运行轨道后，很难进行升级。与之相比，无人机有明显的优势，成本相对低廉，起飞和着陆方式简单，只要有必要，就可以对其进行升级；但无人机也有自己的软肋，它们不能在空中长期飞行。
无人机的滞空时间到底有多久？
美国国家航空航天局在1999年制造的“太阳神”原型无人机就属于在高空无人机的首批成员之一。太阳神无人机使用碳纤维和泡沫聚苯乙烯制造，翼展约75米，配有14个电动螺旋桨，外形类似回旋飞标，最高飞行高度超过29000米，飞行时间最少为24小时，能用作空中蜂窝电话发射台。让人感到遗憾的是，太阳神无人机在2003年毁于考艾岛附件的海域。
让无人机飞到近3万米的高空不是难事，但在此高度进行长期飞行却是个难题，主要的障碍是能量存储装置。太阳能无人机项目的研究人员曾试验过燃料电池，最后发现还是普通电池更适合。约翰·戴尔·弗拉特是太阳神无人机项目的主管，他对此说道：“太阳神无人机的续航时间很长，任何安装在它上面的设备必须十分可靠。这有点像你使用冰箱，只要插上电，就不用管它了。”
最近，空客公司宣布其制造的纯太阳能动力无人机西风之神T（Zephyr T）无人机成功地进行了首飞。空客公司将这些高空无人机成为“高空伪卫星”，这些无人机不会从空中扔炸弹或包裹，而是执行很多原本属于卫星的任务，并能定期返回地面进行更换新电池或新技术装备。
早在2008年，空客公司就着手这些“高空伪卫星”的研发工作，其目的就是为了填补在轨卫星和只能短距飞行的低空无人机之间的空白。2010年，西风之神7打破了世界单次最久飞行记录（14天）。此后，空客公司决定对两种新型高空无人机进行商业化，开发了“西风之神S” 和“西风之神T”这两款高空无人机。英国国防部购买了首批两架“西风之神S”无人机，英国国防部将使用这两架无人机进行高空监视。空客公司刚刚结束了对西风之神T 的1比4模型的测试，西风之神T的翼展由西风之神S的25米扩展至33米。西风之神T无人机的有效载荷是其模型的4倍，达到了44磅，完全能携带雷达和军方客户要求搭载的其他装备。作为一款太阳能飞机，西风之神系列无人机的设计巡航高度约为19800米，是商务航班飞行高度的两倍。在最后一次测试中，西风之神7原型无人机飞行时间达到了14天，而空客公司打算将其飞行时间提高至为至少一个月。
史蒂夫·惠特比是西风之神项目的商务主管，他表示：“为达到此目的，研究人员从自然界摄取灵感。”研究人员将西风之神系列无人机机翼翼尖向下弯曲，类似秃鹰翅膀的形状，而不是像普通商务飞机那样向上弯曲。史蒂夫说道：“由于西风之神系列无人机的飞行速度很慢，我们得让机翼产生最大升力。”这种改进后的机翼提高了机翼聚集翼面下方风力的能力。减轻无人机的种类也有助于提高飞行时间。西风之神S无人机仅重65公斤，看起来像是一个设法飞起来的衣架。西风之神T无人机包括有效载荷在内，才136公斤。
对西风之神系列无人机飞行时间最大的影响就是黑暗，光伏电池不能在黑暗中产生电能。正在进行环球航行的阳光动力2号太阳能飞机提供一个方法：首先飞到9150米高度，随后缓慢下降至约1500米，以飞行高度来换取飞行距离。西风之神系统无人机的飞行高度不能下降至那么低，否则，它们将用一天的时间上升至工作高度。空客公司表示西风之神系列无人机现有的电动推进装置的效率较高，提升空间有限，但电池装置仍有改进潜力。
在高空无人机领域，空客公司面向众多挑战。阳光动力研究团队的下一个项目就是集中力量制造一架能在空中飞行6个月的轻型太阳能无人机。谷歌公司正在试验使用高空无人机和气球来提供无线服务。脸谱网（Facebook）正在研制一种名为“天鹰座”的太阳能无人机，飞行时间长达3个月，能为边远地区提供互联网接入服务。
空客公司希望能将从西风之神项目获得的成果与建造常规卫星的经验和相结合，从而将大量能长期在空中飞行的无人机发射至空中，并进行相应的维护。西风之神项目现在不是一个概念无人机产品了，而是一款量产产品。
可以预计，在不远的将来，大批太阳能无人机能对军事或情报目标进行监视，对森林火灾进行跟踪，或者在紧急情况下提供通讯服务。由于飞行高度远远低于卫星，无人机能提供更清晰的地球图片。高空无人机能提供高频宽链接，使用激光将信息中转至其他无人机或地面接收器；而通过在轨卫星来实现上述视距内通讯就没有使用无人机这么方便。
