做太空梦的不止马斯克

编译/ 张 鸥编辑/ 钱亚光设计/ 赵昊然来源/ Fast Company，作者：Rob Pegorard，题图：Austin Schmid/Mike Petrucci

诺基亚要在月球上安装4G网络。

首先，这样的计划看起来很像埃隆·马斯克（Elon Musk）的营销噱头，与一向务实稳重的诺基亚放在一起实在是有些违和了。

其次，这种网络部署绝对具有挑战性：月表平均温度为白昼107℃，受阳光照射的地方温度可高达130℃～150℃；夜晚平均温度为零下153℃，最低达到零下180℃。在这里也没有任何空气可以呼吸。

诺基亚的月球-LTE雄心是与美国国家航空航天局（NASA）签订的合同，旨在解决一个真实的地球之外的问题：现有的数据系统无法随着设备数量的增加而扩展。总有一天，人们会到月球这个距离地球约363300千米的地方工作。

往好了想，缺乏大气层，至少代表不会有云层来影响未来基站的太阳能板发电。

诺基亚贝尔实验室解决方案研究部总裁蒂埃里·克莱因（Thierry Klein）说：“我们需要比现有通信系统更多的东西。”

2020年，美国宇航局授予诺基亚1410万美元的“Tripping Point”合同，开发和部署一个测试版LTE系统，为月球网络铺平道路，供在月球和月球轨道上生活和工作的宇航员使用，这是美国宇航局Artemis项目的一部分。

美国宇航局SCaN先进通信和导航技术部主任杰森·米切尔（Jason Mitchell）在一封电子邮件中说：“来自月球的大多数链接都是点对点的直接对地链接，这在我们目前的空间网络基础设施和月球任务的数量和类型方面都运行良好。但是这个传统系统无法达成航天局在月球以及最终在火星上进行长期、规模化存在的雄心。”

他解释说，链接管理正成为一个实质性的挑战。因此，我们需要一个解决方案来扩大规模，并智能地使数据流向它需要去的地方。也就是说，不是所有的数据都需要回到地球。

诺基亚正在从一个比月球基地小得多的规模开始。

它的第一个地球以外的基站将安装在紧凑的自动Nova-C着陆器上，休斯顿太空创业公司Intuitive Machines计划在2023年夏天用SpaceX猎鹰（参数丨图片）9号火箭发射该着陆器，作为IM-2任务的一部分。该任务还将提供一个微型漫游器，漫游器将使用该网络与着陆器进行对话。

“我们提供所有的部件。”克莱因说，“我们提供漫游器上的终端，漫游器上的天线，以及Nova-C登陆器上的完全集成的网络设备。”

他指出，更好的吞吐量是最直接的升级，预测50Mbps的性能可以达到约4.8公里远，频率为1.8GHz，贝尔实验室选择这个频率的原因包括减少对射电天文学的干扰。

克莱因说，连接到Nova-C侧面的网络设备大约有一个深盘比萨饼盒大小，包括两个冗余单元。

“起点是一个商用的诺基亚小蜂窝产品。”他表示：“我们从维护、操作、重启的角度做了很多修改，例如，软件加固，帮助抵抗辐射干扰。”

同时，漫游器上的接收器大约是两个iPhone手机叠在一起的大小。

2021年7月，诺基亚与NASA完成了对最新的系统和解决方案设计的初步设计审查，包括空间加固的LTE基地收发站（BTS）、LTE用户设备（UE），以及着陆器和漫游器的天线

为什么只有4G而不是5G？

“我们开始这个项目的时候是几年前的事了。”克莱因说，“从我们的角度来看，4G绝对是验证这项技术的正确起点。”

总部位于新泽西州的贝尔实验室，由西部电气和AT&T于1925年成立，在2016年成为诺基亚的财产。事实上在NASA联络之前，他们已经开始朝着这个目标努力。

2018年，它与德国沃达丰公司签署了一项协议，为“Mission to the Moon（登月任务）”提供月球网络。“登月任务”是由当时名为PTScientists的柏林公司执行的一项私人任务，它将在阿波罗17号的着陆点附近运送两辆奥迪车，1972年12月，美国宇航员在月球上留下了他们最后的脚印。

这一努力反过来又建立在诺基亚为谷歌母公司Alphabet的Project Loon所做的工作之上，该项目是Alphabet从17.7-25.7公里高空的智能气球群中提供宽带的努力，但最终没有成功。

Project Loon要把互联网连接到世界上传统的基础设施，包括电缆、铁塔、不容易到达的偏远地区

PTScientists在2019年破产，这项任务没有实现，但Intuitive Machines似乎进展得更快。其首次IM-1任务现在预计将在2023年第一季度的某个时候发射。

克莱恩说，未来的任务可能会带来多节点网络，包括5G。

正如NASA的米切尔所说的，这个Tipping Point项目为在月球上实现商业服务能力的潜在道路提供了第一步。

克莱恩预测，地面上的用户也将受益。他说：“我们为月球上的设备所做的所有努力，都是可以带回地面环境的经验教训。”

矿山、石油钻井平台或远程风力发电场，地球上确实还有很多极端的工业环境。

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