4G/LTE 網絡早已走進大衆生活,對於諾基亞貝爾實驗室 (Nokia Bell Labs) 這樣的傳奇研究中心來說,支持 4G/LTE 網絡更是小兒科。然而,要將 4G/LTE 網絡帶到月球上運行就沒那麼容易了。

如今,諾基亞和其他 13 家公司,包括 SpaceX 和 Lockheed-Martin,已經從美國宇航局(NASA)贏得了總價值超過 3.7 億美元的 5 年合同,共同研發月球表面的關鍵基礎設施技術。所有這些都是美國宇航局“Artemis”計劃的一部分。

美國宇航局還希望重返月球能成爲進一步探索太陽系的跳板,而他們的第一步就是探索火星。

商業空間技術夥伴關係的負責人 L.K. Kubendran 認爲,要做到這一點,至少需要在月球上建立能源基地、航空基地和通訊基站。

月球上的 4G 網絡不僅要像在地球上的應用一樣傳輸語音和數據信號,它還要能處理遠距離操作任務指令,比如遠距離控制月球車。而且,月球上的 4G 網絡天線和基站也需要加固以適應嚴酷的、充滿輻射的月球環境。另外,月球晝夜週期是 28 天,這些網絡基礎設施將面臨超過 250 度的極端晝夜溫差。當然,前提是這些硬件設施能安全地運送到月球。

諾基亞貝爾實驗室企業與工業自動化實驗室負責人 Thierry Klein 說:“設備需要加固以適應環境壓力,如振動、衝擊和加速,特別是在發射和着陸過程中,以及在太空和月球表面經歷的惡劣條件。”

如果設備運輸建設一切順利,4G 網絡在月球上可能會運行得更好。

紐約州立大學奧爾巴尼分校電子和計算機工程助理教授 Dola Saha 解釋說:“傳播模型會有所不同,真空環境以及沒有樹木和建築物等地面障礙物,信號傳播效率可能更高。”

爲了向月球運送 4G 網絡設備,諾基亞將與 Intuitive Machines 合作,後者也在開發探索月球南極的冰川鑽機。“Intuitive Machines 正在研製飛船,他們希望在 2022 年底登陸月球,” Kubendran 說。現在看來,該飛船的任務很可能是將 4G 基礎設施運送到月球表面。

硬幣總有正反兩面,儘管月球 4G 網絡可能帶來技術革新,但太空中網絡設備發出的信號對射電天文學來說可能不是什麼好消息。衆所周知,射電望遠鏡很容易受到干擾 (即射頻干擾,RFI)。例如,來自火星的手機信號所攜帶的能量足以干擾英國曼徹斯特的卓瑞爾班克無線電觀測站。那麼,在月球上建立一個完整的 4G 網絡的影響可想而知。

不過,Saha 介紹,這要看情況而定。她說:“這取決於 4G 網絡使用的頻率,以及這些網絡前端的天線旁瓣和過濾器。這在地球上很多的應用,美國的 FCC 和其他國家的相應機構都要爲它們分配頻率。”

“通過適當的屏蔽和信號發射的精度,RFI 可以在根源處得到緩解。天文學家正在不斷地研究減少 RFI 的策略。” 她還說,政府的監管也在保護地球上的射電望遠鏡免受來自太空的人爲干擾。

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