发明奖:一个巨大的连接球

一个像气球一样充气的卫星天线,随时随地带来卫星通信
场内阵列 保罗·吉罗(Paul Gierow)站在他的充气卫星天线中间,这些天线可以单独使用或成组使用以获得更强的信号。约翰·B·卡内特(John B. Carnett)摄

_您如何阻止叛乱分子击落直升机?您如何防止石膏发痒?您如何重塑砖头?您勾画草图。然后您就开始工作:晚上、周末——如果需要,可以工作数年。您花光所有积蓄,然后乞求更多。您制造原型,当它们失败时,您就制造更多。为什么?因为发明就是解决问题,并且要坚持不懈,直到您的解决方案成为现实。

本周,我们将开始推出 2007 年《大众科学》(PopSci)发明奖的获奖者。在接下来的几周里,我们将每天发布一项新创新,所以请继续关注,了解世界上最聪明的发明家们目前正在酝酿什么。如果您实在等不及,请购买刚刚上市的六月刊。《编辑们》

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要观看 GATR-Com 在我们的摄影拍摄中充气的延时视频,请单击此处

名称: GATR-Com**

****发明者:** 保罗·吉罗(Paul Gierow) **

开发成本:** 150 万美元

时间: 5 年

原型 | | | | |
产品

不,它不是一个巨大的沙滩球。它是一个超轻、超便携的天线,包裹在一个充气外壳内,可以在任何地点连接超高速宽带卫星。GATR-Com 专为灾难救援响应人员、偏远地区的视频制作人和一线部队设计——任何其工作(或生活)依赖于在偏远地区收发数字信息(视频、互联网、电话)的人。

“没有体面的卫星通信,您就无法进行有效的灾难救援,”美国海军医生兼指挥官埃里克·拉斯穆森(Eric Rasmussen)说,他的救援经验包括 2004 年印度尼西亚海啸以及波斯尼亚和伊拉克战役后的应对。“但是,当泥泞深达两英尺时,如果您无法背着一个碟形天线,或者无法从飞机上扔下去,它就无法到达那里。”

GATR-Com(“地面天线发射和接收”的首字母缩写)系统,包括电子设备和连接设备,重量不到 70 磅,轻松放入两个背包中。它可以由汽车的点烟器或小型发电机供电。目前没有其他同类产品能做到如此小巧和坚固。

GATR-Com 是工程师保罗·吉罗(Paul Gierow)的心血结晶,他曾花费 20 年为 NASA 开发大型可部署空间天线。吉罗认识到,高便携性天线的需求在地球上和在太空中一样重要——尤其是考虑到地球上不可避免的重力、泥泞和高昂的航空货运成本。

天线由柔性、高强度塑料制成,内衬导电网,安装在一个大型(六英尺或八英尺)球体中,该球体的材料与赛车帆的材料相似。小型压缩机上的一个阀门会将稍高的气压施加到天线的一侧,使其呈现抛物面形状。起初,吉罗和他的商业伙伴威廉·R·克莱顿(William R. Clayton)担心充气球体会不会被吹走。但 GATR-Com 的球形实际上比刚性圆盘能更有效地偏转空气(效率提高一倍),并防止内部天线的形状被阵风扭曲。

“这个想法本身实际上相当简单,”吉罗说。“诀窍在于找到一种方法将其固定、瞄准(指向卫星)到十分之一度,并保持其稳定。”在空军和五角大楼的研发部门 Darpa 的研究资助下,吉罗 refinement 了他的发明近三年,然后才鼓起勇气辞去了 NASA 合同公司 SRS Technologies 副总裁的职务,将生计押在了他的创作上。

第二天,卡特里娜飓风给了他一个绝佳的机会来证明该设备在现实世界中的有效性。吉罗从他住在阿拉巴马州迪凯特附近的地方开车前往密西西比州比洛克西,并在红十字会的一个庇护所设置了他的原型。两周来,该系统充当了通往外部世界的电子生命线。“一位女士刚做了器官移植手术,但没有她的抗排斥药物,”吉罗回忆道。“我们设法联系到了一位药剂师(比洛克西以北约四小时车程),他把药给我们送了过来。”

吉罗的即兴努力引起了拉斯穆森领导的“强壮天使三号”(Strong Angel III)灾难救援演习组织者的注意。去年八月,为期六天的活动在圣迭戈举行,汇集了来自五角大楼、救援机构和高科技公司的团队。任务是:对可用于应对自然灾害、流行病或恐怖袭击的新技术和工具进行现场测试。

“他们是唯一背着装备进来的,”拉斯穆森谈到吉罗的团队时说。“起初,这个装置引起了嘲笑。但他们把它从背包里拿出来,充好气,然后连接好——15 分钟后,我们就有了非常稳定的卫星信号。这项技术可以大大提高我们的能力。”

GATR-Com 50,000 美元的标价使其不太可能成为大多数独自旅行者的配件。但其成本远低于其他可远程部署的卫星天线,更不用说它在运输成本上的节省了。

随着众多潜在客户的垂询,吉罗在他的仓库办公室/实验室里每周通常要工作 70 小时。但去年夏天,他设法休了一周假,带家人去了海滩。不出所料,天线也一同前往。“我是海滩上那个拿着大球的呆子,”吉罗说,“还有 T1 连接。”

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