Facebook neemt vlucht

Facebook neemt vlucht

Om 2 uur ’s nachts, in de donkere ochtenduren van 28 juni, werd Mark Zuckerberg wakker en stapte hij in een vliegtuig. Hij reisde naar een testcentrum voor de luchtvaart in Yuma, AZ, waar een klein Facebook-team aan een geheim project werkte. Hun missie: het ontwerpen, bouwen en lanceren van een hoogvliegtuig op zonne-energie, in de hoop dat op een dag een vloot van de vliegtuigen internettoegang over de hele wereld zou leveren.

Zuckerberg kwam voor zonsopgang aan op de Yuma Proving Ground. “Veel van het team was echt nerveus over mijn komst,” zei Zuckerberg in een interview met The Verge. Een kerngroep van ongeveer twee dozijn mensen werkt aan de drone, genaamd Aquila (uh-KEY-luh), op locaties van Zuid-Californië tot het Verenigd Koninkrijk. Maandenlang hadden ze in rotaties gewerkt in Yuma, een kleine woestijnstad in het zuidwesten van Arizona die vooral bekend staat om zijn brute zomertemperaturen.

Op deze dag zou Aquila zijn eerste functionele testvlucht hebben: het doel bestond uit veilig opstijgen, stabiliseren in de lucht en ten minste 30 minuten vliegen voordat hij landde. “Ik voelde gewoon dat dit zo’n belangrijke mijlpaal is voor het bedrijf, en voor het verbinden van de wereld, dat ik erbij moet zijn,” zegt Zuckerberg.

Voor Facebook is Aquila meer dan een proof of concept. Het is een spil in het plan van het bedrijf om het internet naar alle 7 miljard mensen op aarde te brengen, ongeacht hun inkomen of waar ze wonen. Dit zal miljoenen mensen uit de armoede halen, zegt Zuckerberg, en onderweg het onderwijs en de gezondheid wereldwijd verbeteren. Maar het zal ook de volgende generatie van Facebooks diensten op het gebied van kunstmatige intelligentie, virtual reality en meer mogelijk maken. Dit volgende tijdperk van technologie vereist een hogere bandbreedte en betrouwbaardere verbindingen dan we nu hebben, en drones kunnen helpen om beide te leveren. De weg naar een VR-versie van Facebook begint waar Aquila de landingsbaan verlaat.

Toen de zon opkwam boven de woestijn, tilde een kraan Aquila op de dolly-structuur die hem de lucht in zou stuwen. De drone heeft een enorme spanwijdte: 3 meter, vergeleken met de 3 meter van een Boeing 737. Toch heeft Facebook Aquila zo licht mogelijk ontworpen om ultralange vluchten mogelijk te maken. Gebouwd met koolstofvezel, de nieuwste versie van de drone weegt ongeveer 900 pond – ongeveer de helft van een Smart auto.

Op de grond, Facebooks medewerkers waren opgetogen; sommigen veegden tranen weg

Een afstandsbediening operator activeerde de dolly, en Aquila begon te rommelen op de startbaan. Het vliegtuig is met vier riemen aan de dolly bevestigd. Toen het voldoende snelheid bereikte, knipten pyrotechnische kabelknippers bekend als “squibs” door de riemen, en Aquila steeg in de lucht, waar het naar zijn testhoogte van 2.150 voet vloog en stabiliseerde. Op de grond waren de Facebook-medewerkers opgetogen; sommigen veegden tranen weg. “Het was dit ongelooflijk emotionele moment voor iedereen in het team die hier twee jaar lang hun leven in hebben gegoten,” zei Zuckerberg.

Kijkend vanaf de grond, werd Zuckerberg getroffen door Aquila’s opzettelijke, ongehaaste tempo. “Het vliegt heel langzaam,” zei hij twee weken later, op het hoofdkantoor van Facebook in Menlo Park, CA. “Meestal als mensen vliegtuigen ontwerpen, ontwerpen ze ze om mensen of dingen van plaats naar plaats te brengen, dus er is geen echt voordeel aan langzaam bewegen. Maar als je doel is om voor een lange periode in de lucht te blijven, dan wil je zo weinig mogelijk energie gebruiken – wat betekent dat je zo langzaam gaat als je fysiek kunt, terwijl je niet uit de lucht valt.”

Okay – maar waarom een vliegtuig? Er zijn veel manieren om het internet naar de mensen te brengen zonder je eigen drone te hoeven ontwerpen.

Er zijn satellieten, die zijn goed in het leveren van internettoegang aan grote geografische gebieden. Maar ze zijn alleen effectief in gebieden met een lage bevolkingsdichtheid – te veel gebruikers kunnen de bandbreedte snel opslokken.

Er zijn cellulaire torens, die uitblinken in het verbinden van dichtbevolkte stedelijke populaties. Maar het bouwen van genoeg cellulaire torens om de hele aarde te bestrijken, wordt als te duur en onpraktisch beschouwd, zelfs voor Facebook.

Als de drones goedkoop genoeg konden worden gebouwd, zouden ze op een dag het luchtruim bezaaien

In 2014 schreef Zuckerberg een paper waarin hij verschillende methoden voor internetlevering analyseerde. Hoogvliegende drones, zei hij, zouden een enorm publiek van mensen kunnen bedienen die in middelgrote steden of aan de rand van stedelijke gebieden wonen. Ze vliegen dichter bij de grond dan satellieten, wat betekent dat hun signalen sterker en bruikbaarder zijn voor grotere bevolkingsgroepen. En ze vliegen boven gereguleerd luchtruim, waardoor ze gemakkelijker te implementeren zijn.

Als Facebook een drone zou kunnen bouwen die het grootste deel van zijn energie van de zon verzamelde, redeneerde Zuckerberg, zou het 90 dagen kunnen vliegen. Een laser-communicatiesysteem zou snel internet kunnen leveren aan basisstations op de grond, waardoor iedereen binnen een straal van 50 kilometer met elkaar verbonden zou zijn. De vliegtuigjes zouden gemakkelijker te manoeuvreren zijn dan bijvoorbeeld ballonnen – een methode die wordt omarmd door Google, dat zijn eigen wereldwijde connectiviteitskruistocht is begonnen met Project Loon. (Vorig jaar daagde Google Facebook directer uit met Project Titan, een eigen internetdrone op zonne-energie). Als de drones goedkoop genoeg kunnen worden gebouwd, zouden ze op een dag het luchtruim bedekken en een cruciaal onderdeel worden van de wereldwijde internetinfrastructuur.

En dus stelde Zuckerberg 26 maanden geleden een ambitieus doel: in slechts een paar jaar een functionele versie van Aquila uitbrengen. Hij wierf persoonlijk experts aan van onder andere NASA’s Jet Propulsion Laboratory en MIT’s Media Lab om zijn visie tot leven te brengen.

Als onderdeel van het project gaf Facebook bijna $ 20 miljoen uit om het team achter Ascenta over te nemen, een luchtvaartadviesbureau geleid door Andy Cox. Cox is een werktuigbouwkundig ingenieur die eerder werkte aan een team dat een drone op zonne-energie twee weken in de lucht hield – nog steeds een wereldrecord. Nadat Facebook zijn adviesbureau had overgenomen, werd Cox de hoogste luitenant van Zuckerberg bij het Aquila-project. Het team werkt vanuit een magazijn in Bridgewater, 150 mijl ten westen van Londen.

Aquila gebruikte 2.000 watt energie – het equivalent van vijf sterke fietsers

Zoals eerder dit jaar in Wired verhaald, bracht het bouwen van een werkend model van Aquila het team in een dagelijks gevecht met de wetten van de natuurkunde. In het begin probeerde het team Aquila te lanceren met een heteluchtballon. Een geplande testvlucht van oktober 2015 werd uitgesteld, en daarna nog eens uitgesteld. Pogingen om een schaalmodel van 27 voet van Aquila te laten vliegen, werden gehinderd door El Niño-stormen.

Maar op 28 juni van dit jaar had het team deze hindernissen overwonnen. Op kruishoogte verbruikte Aquila slechts 2.000 watt energie – het equivalent van vijf sterke fietsers, zegt Zuckerberg. Het bedrijf hoopte dat Aquila met succes een half uur in de lucht zou kunnen blijven. Maar hij was zo stabiel dat hij 90 minuten in de lucht bleef voordat hij veilig landde.

In zijn eerste vlucht overtrof Aquila de verwachtingen van de ingenieurs op het gebied van energie-efficiëntie. Er zijn meer testvluchten gepland om Aquila “sneller, hoger en langer” te laten vliegen, aldus Jay Parikh, vice-president techniek van Facebook, vandaag in een blogbericht. En dan zal Aquila zijn volgende grote test hebben: vliegen met de “payload”, zoals Facebook het lasercommunicatiesysteem noemt dat een team aan het bouwen is in Woodland Hills, CA. In juli 2015 kondigde het team aan dat zijn lasers gegevens konden leveren met een snelheid van tientallen gigabits per seconde, ongeveer 10 keer sneller dan de vorige standaard. En de lasers zijn vrij nauwkeurig, in staat om een gebied ter grootte van een dubbeltje van 10 mijl afstand te bestrijken. (De lasers maken verbinding met basisstations op de grond om internettoegang te leveren). Facebook zegt dat het systeem goed heeft gepresteerd in onafhankelijke tests.

Wanneer zal een vloot van Aquila drones gegevens naar de wereld brengen? Facebook wil dat niet zeggen. Er zijn nog verschillende technische uitdagingen om Aquila betrouwbaar 90-daagse stukken te laten vliegen. Het team heeft nog geen zonnepanelen op het prototype geïnstalleerd – het testvliegtuig werkte alleen op batterijen. Het team is nog aan het uitzoeken hoe ze batterijen kunnen bouwen met een dichtheid die hoog genoeg is om lange missies te kunnen volhouden. Dan zijn er nog de kosten – Facebook zegt dat Aquila veel goedkoper moet zijn als de wereld er een vloot van gaat inzetten. “We moeten efficiëntere stroom- en communicatiesystemen aan boord ontwikkelen; ervoor zorgen dat de vliegtuigen bestand zijn tegen structurele schade om de onderhoudskosten te verlagen en in staat zijn om lange perioden in de lucht te blijven om de vlootaantallen laag te houden; en de hoeveelheid menselijk toezicht in verband met hun bediening minimaliseren,” schreef Cox vandaag in een blogpost.

Aquila zal waarschijnlijk ook te maken krijgen met regelgevingshindernissen, die kunnen wedijveren met de wetten van de natuurkunde in termen van de uitdagingen die ze vormen. Facebook en Google hebben samengewerkt met autoriteiten, zoals de Federal Aviation Administration, om toestemming te krijgen voor testvluchten en toegang te krijgen tot het spectrum dat ze nodig hebben om data te serveren.

Aquila’s lasers zijn in staat om een gebied ter grootte van een dubbeltje van 10 mijl afstand te richten

Facebook zegt dat het niet van plan is om Aquila te gebruiken om zijn eigen cellulaire netwerk te bouwen. In plaats daarvan, zegt Zuckerberg, wil het de technologie in licentie geven – of zelfs weggeven aan telecommunicatiebedrijven, overheden en non-profitorganisaties. In noodsituaties, zegt hij, zou Facebook zijn vloot kunnen richten op onrustige regio’s om de toegang tot internet voor ziekenhuizen en non-profit centra te versterken.

Maar het blijft onduidelijk hoe regeringen Facebook’s nieuwste idee voor het verbinden van de wereld zullen ontvangen. De diplomatieke inspanningen van het bedrijf zijn soms onhandig geweest; Indiase regelgevers verboden Free Basics, Facebooks poging om sommige internetdiensten gratis aan te bieden, op grond van het feit dat het geven van het bedrijf controle over de inbegrepen diensten in strijd is met de netneutraliteit. Meer mensen op het internet brengen, is immers een manier om meer mensen op Facebook te brengen – en regelgevers hebben zich zorgen gemaakt dat het einddoel van het bedrijf is om simpelweg het open web te vervangen voor de meeste gebruikers, terwijl het de vruchten plukt in reclamedollars.

Zuckerberg zegt dat het bedrijf heeft geleerd van zijn mislukking in India – een waarvan hij hoopt dat het tijdelijk is. “We hebben veel geleerd over hoe we moeten omgaan met regeringen en het politieke systeem en regelgevers, en steun opbouwen om deze dingen te laten werken. En ik denk dat we die lessen zullen meenemen”, zei hij. Vliegtuigen die op zonne-energie vliegen zullen nog meer regelgevingskwesties met zich meebrengen, zegt hij. “Maar als ik wereldleiders ontmoet, zijn veel mensen hier erg enthousiast over, want je wilt dat je mensen online zijn en je wilt meer mogelijkheden. En connectiviteit is een van de belangrijkste manieren waarop mensen toegang krijgen tot kansen.”

De weg vooruit voor Aquila is nog niet helemaal duidelijk, en het zal onderweg nog wel meer hobbels tegenkomen. Maar Zuckerberg is vastbesloten: miljarden mensen die geen toegang hebben tot internet, verdienen het. En als Facebook zijn langetermijnvisie wil verwezenlijken, zal iedereen toegang moeten hebben tot meer bandbreedte dan nu het geval is. Een enkele testvlucht is een kleine stap om dat te bereiken. Maar het geeft Facebook ook een dramatisch succes om zich rond te scharen.

“Ik denk dat de toekomst duizenden op zonne-energie aangedreven vliegtuigen zal zijn aan de rand van steden en plaatsen waar mensen wonen, en dat gaat connectiviteit zowel beschikbaar als goedkoper maken,” zegt Zuckerberg. “En, denk ik, kan helpen een belangrijke rol te spelen in het dichten van deze kloof om meer dan een miljard mensen online te krijgen. Dit is een vroege mijlpaal, maar het is een grote.”

Zuckerberg glimlacht. “Het is niet iets wat je per se van Facebook verwacht – omdat we geen ruimtevaartbedrijf zijn,” zei hij. “Maar ik denk dat we er een aan het worden zijn.”

Update, 11/21: Aquila ondervond een structureel defect tijdens de vlucht, wat leidde tot een onderzoek door de National Transportation Safety Board. Facebook heeft het defect niet bekendgemaakt tijdens onze verslaggeving van dit verhaal.