美國為何要在月球建4G網絡？它與地球上的4G網絡有何不同

2020-10-23 X科學檔案館

近日美國航天局宣布要在月球上建立第一個4G通信網絡，諾基亞公司成為這個項目的合作夥伴。


在月球上建4G網絡，誰用？

這個項目是美國航天局重返月球「阿耳忒彌斯」計劃的一部分。

人類在1972年以後再也沒有去過月球。

這一次的計劃將在2024年將首名女太空人和1名男太空人送上月球，並且在月球上建立可持續落腳點。

終極計劃是讓月球成為人類登陸火星的「中轉站」。

在月球建設4G網絡有什麼重要意義？

通信是美國航天局 "阿耳忒彌斯 "計劃的一個重要組成部分，人類想要在月球表面可持續存在，可靠、彈性和高容量的通信網絡將是必不可少的支持系統。

諾基亞被NASA選中在月球上建立首個蜂窩通信網絡。

諾基亞貝的爾實驗室獲得了1400萬美元的捐款

貝爾實驗室將使用開創性創新技術用於2022年底在月球表面構建和部署首個超小型、低功耗的LTE網絡。

通過提供可靠的高數據速率，同時控制功率、體積和成本，徹底改變月球表面通信。

諾基亞的LTE網絡可以為太空人提供開展任何活動的無線連接，實現語音和視頻通信功能、遙測和生物識別數據交換，月球車的遠程控制、實時導航以及傳感器有效載荷的部署等。

這些通信應用對於人類在月球表面的長期存在都至關重要。

月球建4G網絡和地球有何不同？

地球上的4G網絡由具有大量發電機和無線電的巨型蜂窩塔支持，但是諾基亞貝爾實驗室幫助創建了範圍更廣，但比傳統蜂窩塔使用的功率少得多的小型蜂窩技術。

它的月球蜂窩網絡由集成了演進分組核心（EPC）功能的LTE基站、LTE用戶設備、射頻天線和高可靠性運維（O&M）控制軟體組成。

它們經過專門設計，能夠承受發射和登月的惡劣條件，並能在太空的極端條件下運行。

完全集成的蜂窩網絡以極其緊湊的外形滿足了空間有效載荷非常嚴格的尺寸、重量和功率限制。

LTE和4G都是高速數據網絡，它們有什麼區別？

4G和LTE(又被稱為4G LTE)它們不是一回事，但它們都是3G的升級技術，幾乎是在同一時間開始普及使用的。

  • 什麼是4G？

4G是繼3G（第三代）和之前的2G（第二代）之後的第四代移動通信技術。

國際電信聯盟無線電通信部門(ITU-R)制定的4G標準是。

峰值速度為100Mbit/s，用於 "高移動性 "連接（例如在車輛中）。

1Gbit/s的峰值速度，用於 "低移動性 "連接（如行人使用的設備或靜止的設備）。

  • 什麼是LTE？

LTE，有時也被稱為4G LTE，是4G技術的一種。

它比 "真正的 "4G慢，但比3G快得多。

LTE是一項成熟的商業通信技術，特別是基於標準的第四代蜂窩技術，被證明是可靠的，易於部署，並可擴展的。

並且它擁有龐大的技術和組件供應商生態系統，非常適合為未來的太空探險提供關鍵任務和最先進的連接和通信能力。

美國太空探索部署

美國航天局提供了總計3.7億美元的資金，用於在月球上投放4G LTE網絡。

它一共選擇了14家美國公司來建設在月球上投放4G網絡的基本基礎設施。

這些美國公司主要包括SPACE X、NOKIA、LOCKHEED MARTIN、CYBRA、ULA和SSL Robotics。

除此之外，這些公司還將把表面發電、低溫物理和機器人技術帶到月球上。

總結

比起發射無人探測器，人類往返月球的費用十分的昂貴，且存在很多不確定的因素。

事實上，太空探索有兩個目的：

1、政治目的

將太空人送上月球，並立即讓太空人返回，這是達到政治目的的最佳選擇，也是60年代前蘇聯和美國太空競爭的主要目的。

2、真正的科學探索

對於科學家來說，登上月球後，他們希望有人能在那裡呆上幾個星期或更長時間來研究月球。

但是，每增加一個任務都冒著一個或多個太空人無法返回地球的風險。

深太空探索和旅行存在著很多已知和未知的風險。

所以，到底最終的結果會是怎樣呢？


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