神了！诺基亚要把4G网络带到月球：网速比地球更快

董璇博客

神了！诺基亚要把4G网络带到月球：网速比地球更快董璇博客

最近有一则新闻蛮有趣，但被很多人忽视。诺基亚与13家公司（包括SpaceX、洛克希德-马丁等）合作，从NASA手中赢得一份为期5年的合同，它们的目标是月球表面建设4G网络。NASA正在推进Artemis项目，想将人类再次送到月球，诺基亚的合同正是Artemis的一部分。

未来，NASA希望能把月球建成“跳板”，让人类借助月球向深空进发，首先从火星开始。让我们回到主题：在月球部署4G网络到底有什么意义？困难之处又在哪里？

NASA商业伙伴关系负责人库伯兰德（LK Kubendran）认为，如果想在月球建设基地，至少需要能量、住宅、通信技术。地球用4G网络传输语音和数据信号，月球4G网络除要做这些事还要处理远程操作信息，比如从超远距离控制月球车。月球表面有较高的辐射，环境恶劣，4G网络的天线和基站必须足够顽强，可以在恶劣环境下运行。还有，月球一个昼夜相当于地球28天，网络设备要面对极端温度。月球白天温度可达127度，晚上最低会降到零下183度。当然，人类先要将硬件送到月球，否则一切都是扯谈。

诺基亚贝尔实验室高管Thierry Klein说：“设备必须足够强大，能抵挡各种恶劣环境，比如振动、冲击、加速，在发射和降落时环境尤其残酷，另外，太空和月球表面的条件也不好。”

月球4G比地球4G更好

你也许不相信，4G网络在月球也许会比在地球更好。纽约州立大学奥尔巴尼分校电子与计算机工程助理教授Dola Saha说：“设备在月球的传播模式有些不同。”月球没有大气，也没有地面障碍（比如树、大楼），所以信号更容易传播。

John Oliver在接受CNN采访时也开玩笑说，4G在月球会比地球更好，因为那里没有树、没有大楼、没有电视信号干扰。月球的网络是特别设计的，可以应对特殊环境，比如极端温度、辐射、真空。

为了设计可以在月球运行的网络设备，诺基亚将会与Intuitive Machines合作，这家公司正在开发月球钻冰车。库伯兰德说：“Intuitive Machines正在开发月球车，2022年年末就会送到月球。”到时运送月球车的火箭也会将4G设备送往月球表面。

在月球部署4G网络对人类来说是一大成就，但它可能会让射电天文学家生气。射电望远镜抗干扰能力很差。天文学家Emma Alexander在文章中指出，如果从火星传来一串手机信号，它所携带的能量足以干扰安放在英国曼彻斯特的Jodrell Bank射电望远镜，人类在月球部署一张4G网络，如何才能不影响望远镜呢？

Dola Saha认为，要减少干扰，需管控好频谱，还要在网络前端进行过滤，做好各种工作。在地球上，类似FCC这样的机构根据各种用途分派频谱。Emma Alexander则说，通过适当的屏蔽并增强信号传输精度，可以在信号源头降低干扰。天文学家一直在努力，想降低干扰，但他们的努力需要私营公司的支持。

太空网络

在月球建4G网络只是第一步，最终人类的目标是想建一张太阳系网络。之前马斯克也曾说过，未来也许可以在火星建一个Starlink网络。当然，马斯克虽然是大牛，但他的话能否兑现并无保证。实际上，人类一直在努力研究，看看如何在太阳系构建网络。如果某一天太空互联网变成现实，相信我，它肯定与今天我们使用的地面网络大不相同。

太空太大，从纽约发一条消息，传到东京只需要不到五分之一秒，但从地球传到月球要一秒多钟。如果你想坐在地球与火星人开视频会议，建议你直接放弃。不要忘了，航天器与行星都在飞速移动，要将它们连接起来技术难度真的很高。科学家早就说过，物理限制（比如光速）会将空间划分为独立区域，不论网络有多少个G，火星人都无法高高兴兴与地球人打实时电话。未来，地球会有一张网络，火星会有一张网络，所谓的星球互联网就是将独立网络连接起来。

当我们在地球使用互联网时，会用到所谓的TCP/IP协议。例如，一条信息存储在纽约服务器中，东京的一台手机想查看信息，TCP/IP会要求设备在两地之间寻找一条完整的路径，它会在全球服务器和设备中跳跃，最终将数据包传到手机。在整个路径中，如果有一个节点瘫痪，路径就会被破坏，数据包就会消失。地面网络的节点比较稳定，很少出现瘫痪的情况，但太空不一术，航天器飞速移动，节点可能会长时间瘫痪。

怎么解决这个问题？专家们提出所谓的DTN（容迟网络），它也许能帮太空网络找到答案。NASA其实也已经研究DTN很多年。不论怎样，在月球建4G网络都是一大进步，只是天文学家们有些无辜。

关于月球4G网络，最后有几个问题要澄清。

第一个问题：在月球会有信号塔吗？没有，至少暂时不会看到信号塔。

第二个问题：为什么是4G网络，不是5G？因为诺基亚觉得4G更可靠，更适合月球，未来会升级。

第三个问题，要花多少钱？1410万美元，听起来也不多嘛。

第四个问题：4G给谁用，给什么东西用？月球着陆器、漫游者、基地、宇航员、航天器都能用。

第五个问题：月球4G网络能与地球网络对接吗？能，所以月球的4G设备应该尽可能离地球近一些。

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原文来自IEEE

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