月球也将有4G:贝尔实验室和NASA联手将无线网络带到月球

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月球也将有4G:贝尔实验室和NASA联手将无线网络带到月球
麻省理工科技评论 2020-11-04

2020-11-04

诺基亚和其他 13 家公司,包括 SpaceX 和 Lockheed-Martin,已经从美国宇航局赢得了总价值超过 3.7 亿美元的 5 年合同,共同研发月球表面的关键基础设施技术。
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诺基亚和其他 13 家公司,包括 SpaceX 和 Lockheed-Martin,已经从美国宇航局赢得了总价值超过 3.7 亿美元的 5 年合同,共同研发月球表面的关键基础设施技术。

4G/LTE 网络早已走进大众生活,对于诺基亚贝尔实验室 (Nokia Bell Labs) 这样的传奇研究中心来说,支持 4G/LTE 网络更是小儿科。然而,要将 4G/LTE 网络带到月球上运行就没那么容易了。

如今,诺基亚和其他 13 家公司,包括 SpaceX 和 Lockheed-Martin,已经从美国宇航局(NASA)赢得了总价值超过 3.7 亿美元的 5 年合同,共同研发月球表面的关键基础设施技术。所有这些都是美国宇航局“Artemis”计划的一部分。

美国宇航局还希望重返月球能成为进一步探索太阳系的跳板,而他们的第一步就是探索火星。

商业空间技术伙伴关系的负责人 L.K. Kubendran 认为,要做到这一点,至少需要在月球上建立能源基地、航空基地和通讯基站。

月球上的 4G 网络不仅要像在地球上的应用一样传输语音和数据信号,它还要能处理远距离操作任务指令,比如远距离控制月球车。而且,月球上的 4G 网络天线和基站也需要加固以适应严酷的、充满辐射的月球环境。另外,月球昼夜周期是 28 天,这些网络基础设施将面临超过 250 度的极端昼夜温差。当然,前提是这些硬件设施能安全地运送到月球。

诺基亚贝尔实验室企业与工业自动化实验室负责人 Thierry Klein 说:“设备需要加固以适应环境压力,如振动、冲击和加速,特别是在发射和着陆过程中,以及在太空和月球表面经历的恶劣条件。”

如果设备运输建设一切顺利,4G 网络在月球上可能会运行得更好。

纽约州立大学奥尔巴尼分校电子和计算机工程助理教授 Dola Saha 解释说:“传播模型会有所不同,真空环境以及没有树木和建筑物等地面障碍物,信号传播效率可能更高。”

为了向月球运送 4G 网络设备,诺基亚将与 Intuitive Machines 合作,后者也在开发探索月球南极的冰川钻机。“Intuitive Machines 正在研制飞船,他们希望在 2022 年底登陆月球,” Kubendran 说。现在看来,该飞船的任务很可能是将 4G 基础设施运送到月球表面。

硬币总有正反两面,尽管月球 4G 网络可能带来技术革新,但太空中网络设备发出的信号对射电天文学来说可能不是什么好消息。众所周知,射电望远镜很容易受到干扰 (即射频干扰,RFI)。例如,来自火星的手机信号所携带的能量足以干扰英国曼彻斯特的卓瑞尔班克无线电观测站。那么,在月球上建立一个完整的 4G 网络的影响可想而知。

不过,Saha 介绍,这要看情况而定。她说:“这取决于 4G 网络使用的频率,以及这些网络前端的天线旁瓣和过滤器。这在地球上很多的应用,美国的 FCC 和其他国家的相应机构都要为它们分配频率。”

“通过适当的屏蔽和信号发射的精度,RFI 可以在根源处得到缓解。天文学家正在不断地研究减少 RFI 的策略。” 她还说,政府的监管也在保护地球上的射电望远镜免受来自太空的人为干扰。

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