消息!做太空夢的不止馬斯克

編譯/ 張 鷗編輯/ 錢亞光設計/ 趙昊然來源/ Fast Company,作者:Rob Pegorard,題圖:Austin Schmid/Mike Petrucci

諾基亞要在月球上安裝4G網絡。

首先,這樣的計劃看起來很像埃隆·馬斯克(Elon Musk)的營銷噱頭,與一向務實穩重的諾基亞放在一起實在是有些違和了。


(資料圖)

其次,這種網絡部署絕對具有挑戰性:月表平均溫度為白晝107℃,受陽光照射的地方溫度可高達130℃~150℃;夜晚平均溫度為零下153℃,最低達到零下180℃。在這里也沒有任何空氣可以呼吸。

諾基亞的月球-LTE雄心是與美國國家航空航天局(NASA)簽訂的合同,旨在解決一個真實的地球之外的問題:現有的數據系統無法隨著設備數量的增加而擴展。總有一天,人們會到月球這個距離地球約363300千米的地方工作。

往好了想,缺乏大氣層,至少代表不會有云層來影響未來基站的太陽能板發電。

諾基亞貝爾實驗室解決方案研究部總裁蒂埃里·克萊因(Thierry Klein)說:“我們需要比現有通信系統更多的東西。”

2020年,美國宇航局授予諾基亞1410萬美元的“Tripping Point”合同,開發和部署一個測試版LTE系統,為月球網絡鋪平道路,供在月球和月球軌道上生活和工作的宇航員使用,這是美國宇航局Artemis項目的一部分。

美國宇航局SCaN先進通信和導航技術部主任杰森·米切爾(Jason Mitchell)在一封電子郵件中說:“來自月球的大多數鏈接都是點對點的直接對地鏈接,這在我們目前的空間網絡基礎設施和月球任務的數量和類型方面都運行良好。但是這個傳統系統無法達成航天局在月球以及最終在火星上進行長期、規模化存在的雄心。”

他解釋說,鏈接管理正成為一個實質性的挑戰。因此,我們需要一個解決方案來擴大規模,并智能地使數據流向它需要去的地方。也就是說,不是所有的數據都需要回到地球。

諾基亞正在從一個比月球基地小得多的規模開始。

它的第一個地球以外的基站將安裝在緊湊的自動Nova-C著陸器上,休斯頓太空創業公司Intuitive Machines計劃在2023年夏天用SpaceX獵鷹(參數丨圖片)9號火箭發射該著陸器,作為IM-2任務的一部分。該任務還將提供一個微型漫游器,漫游器將使用該網絡與著陸器進行對話。

“我們提供所有的部件。”克萊因說,“我們提供漫游器上的終端,漫游器上的天線,以及Nova-C登陸器上的完全集成的網絡設備。”

他指出,更好的吞吐量是最直接的升級,預測50Mbps的性能可以達到約4.8公里遠,頻率為1.8GHz,貝爾實驗室選擇這個頻率的原因包括減少對射電天文學的干擾。

克萊因說,連接到Nova-C側面的網絡設備大約有一個深盤比薩餅盒大小,包括兩個冗余單元。

“起點是一個商用的諾基亞小蜂窩產品。”他表示:“我們從維護、操作、重啟的角度做了很多修改,例如,軟件加固,幫助抵抗輻射干擾。”

同時,漫游器上的接收器大約是兩個iPhone手機疊在一起的大小。

2021年7月,諾基亞與NASA完成了對最新的系統和解決方案設計的初步設計審查,包括空間加固的LTE基地收發站(BTS)、LTE用戶設備(UE),以及著陸器和漫游器的天線

為什么只有4G而不是5G?

“我們開始這個項目的時候是幾年前的事了。”克萊因說,“從我們的角度來看,4G絕對是驗證這項技術的正確起點。”

總部位于新澤西州的貝爾實驗室,由西部電氣和AT&T于1925年成立,在2016年成為諾基亞的財產。事實上在NASA聯絡之前,他們已經開始朝著這個目標努力。

2018年,它與德國沃達豐公司簽署了一項協議,為“Mission to the Moon(登月任務)”提供月球網絡。“登月任務”是由當時名為PTScientists的柏林公司執行的一項私人任務,它將在阿波羅17號的著陸點附近運送兩輛奧迪車,1972年12月,美國宇航員在月球上留下了他們最后的腳印。

這一努力反過來又建立在諾基亞為谷歌母公司Alphabet的Project Loon所做的工作之上,該項目是Alphabet從17.7-25.7公里高空的智能氣球群中提供寬帶的努力,但最終沒有成功。

Project Loon要把互聯網連接到世界上傳統的基礎設施,包括電纜、鐵塔、不容易到達的偏遠地區

PTScientists在2019年破產,這項任務沒有實現,但Intuitive Machines似乎進展得更快。其首次IM-1任務現在預計將在2023年第一季度的某個時候發射。

克萊恩說,未來的任務可能會帶來多節點網絡,包括5G。

正如NASA的米切爾所說的,這個Tipping Point項目為在月球上實現商業服務能力的潛在道路提供了第一步。

克萊恩預測,地面上的用戶也將受益。他說:“我們為月球上的設備所做的所有努力,都是可以帶回地面環境的經驗教訓。”

礦山、石油鉆井平臺或遠程風力發電場,地球上確實還有很多極端的工業環境。

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