Na Ziemi sieć 4G znajduje się już prawie wszędzie. Wykorzystuje się ją nawet na platformach wiertniczych i w podziemnych kopalniach, korzystali też z niej himalaiści zdobywając ośmiotysięczniki. Teraz sieć 4G pojawi się w zupełnie nowym miejscu – na Księżycu.
NASA, w ramach projektu Artemis, planuje jeszcze w tej dekadzie ustanowić trwałą obecność człowieka na Księżycu. Jednym z wielu problemów, które trzeba wcześniej rozwiązać, jest zapewnienie odpowiedniej komunikacji. Dlatego amerykańska agencja zaprosiła do współpracy jednego z największych dostawców urządzeń telekomunikacyjnych, firmę Nokia. Technologiczny gigant ma zaprojektować system, który stworzy sieć 4G, z której będą mogli korzystać astronauci na Księżycu.
Komunikacja w kosmosie
Internet w kosmosie to nie jest nic nowego. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS) astronauci korzystają z Wi-Fi już od 2008 roku. Obecnie do sieci mogą podłączyć nawet swój skafander i transmitować przekaz wideo na żywo lub łączyć się z innymi urządzeniami. NASA posiada też skomplikowany system umożliwiający komunikację między kosmosem a Ziemią. Złożony jest z rozległej sieci anten rozmieszczonych na całym świecie, a także satelitów przekaźnikowych. Dzięki niemu agencja może przesyłać naprawdę duże ilości danych, od swoich wielu misji, bezpośrednio do centrum kontroli na naszej planecie. Podobną tematyką zajmowaliśmy się już na naszym blogu, na przykład w artykule „Jak dogadać się w kosmosie?”
Zadanie Nokii nieco się różni. Firma ma stworzyć lokalną sieć na Księżycu, która będzie obejmowała na początku około pięć kilometrów. Tyle wystarczy, aby umożliwić komunikację między astronautami a sprzętem, który będą zdalnie obsługiwać. Thierry Klein, szef laboratorium badawczego automatyki przemysłowej w Nokia Bell Labs, powiedział w rozmowie z serwisem ZDnet, że „w życiu osobistym astronauci mają smartfony. Więc dlaczego nie mieliby mieć dostępu do tych samych możliwości w zakresie komunikacji, gdy wyruszają w kosmos?”. Dzięki kosmicznym odpowiednikom smartfonów i urządzeń łączących się z lokalną księżycową siecią 4G / LTE astronauci mają skorzystać na większej przepustowości, niższym opóźnieniu i większym zasięgu niż w przypadku Wi-Fi.
Sieć 4G na Księżycu może mieć wiele zastosowań
Sieć 4G na Księżycu przejmie różne zastosowania do transmisji danych, od zwykłej komunikacji głosowej i wideo, po zdalne sterowanie łazikami księżycowymi, nawigację w czasie rzeczywistym i przesyłanie strumieniowe wideo w wysokiej rozdzielczości. Na razie NASA myśli głównie o wykorzystaniu księżycowego 4G do eksperymentów, takich jak zdalne kierowanie łazikiem do bardziej odległych miejsc, niż byłoby to możliwe w przypadku Wi-Fi. Thierry Klein nie boi się jednak myśleć na wielką skalę. Opowiada, że „w przyszłości, kiedy ustalimy długoterminową obecność na Księżycu, a może też na Marsie, i zbudujemy tam większą społeczność, zapotrzebowanie na komunikację głosową będzie większe”.
Aby przetransportować sieć 4G na Księżyc, Nokia współpracuje z firmą Intuitive Machines, zajmującą się autonomicznymi statkami kosmicznymi. W budowie jest lądownik księżycowy, który przeniesie system komunikacji LTE w kosmos i będzie w stanie bezpiecznie dostarczyć sprzęt sieciowy na powierzchnię Księżyca. Nokia wyposażyła lądownik Intuitive Machine w stację bazową LTE podobną do tych, które można znaleźć w ziemskich sieciach 4G. Po automatycznym skonfigurowaniu się sieci, od lądownika odłączy się łazik, który będzie księżycowym odpowiednikiem ziemskiego smartfonu. Odjedzie na kilka kroków i spróbuje nawiązać łączność 4G ze stacją bazową. Lądownik z kolei będzie wykorzystywał połączenie satelitarne, dzięki któremu będzie się mógł komunikować z kontrolą misji na Ziemi. Cały zestaw będzie zarządzany zdalnie, prosto z naszej planety.
Sieć 4G na Księżycu nie taka prosta, jak się wydaje
Cały ten proces wydaje się dość prosty i podobny do wdrażania konwencjonalnej sieci. Jest jednak kilka ograniczeń, które utrudniają całe przedsięwzięcie. Cały system musi być w stanie mechanicznie wytrzymać start i lądowanie, a także wszystkie wstrząsy, wibracje i naprężenia związane z samym przemieszczaniem się w kosmosie. Musi też być przygotowany na ekstremalne wahania temperatury w przestrzeni kosmicznej. Z przyczyn oczywistych rozmiar, waga i moc, muszą zostać zredukowane do minimum.
System został poddany rygorystycznym testom, zarówno w specjalistycznych komorach, jak i na otwartej przestrzeni. Naukowcy udali się na przykład na przypominającą nieco Księżyc, z powodu wulkanicznego krajobrazu, wyspę Fuerteventura. Wszystko musi działać całkowicie niezawodnie, bo w odróżnieniu od sytuacji na Ziemi, sieć 4G będzie musiała działać autonomicznie. Thierry Klein obrazowo tłumaczy, że „oczywiście zajmujemy się zdalną konserwacją na Ziemi, ale zawsze jest możliwość wysłania kogoś. Po uruchomieniu tej sieci musimy być w stanie całkowicie obsługiwać ją zdalnie”.
Cały system ma być gotowy do działania już za dwa lata. Naukowcy twierdzą, że są na dobrej drodze do dotrzymania terminu. Wygląda więc na to, że za kilka lat nawet Księżyc będzie przechodził swoją własną cyfrową transformację. O innych kosmicznych projektach komunikacyjnych wielokrotnie pisaliśmy na naszym blogu, m.in. w tekście „Amerykanie chcą budować kosmiczną sieć 5G”.
Źródło: ZDnet