LTE на Луне

Nokia готовит лунный модуль с базовой станцией LTE, которая станет основой первой космической мобильной сети. Это не первый заход Nokia в космическую тему, в 2018 году компания вместе с другими партнерами — Vodafone и Audi — вписались в частный проект по развертыванию LTE на Луне. Та миссия так и не состоялась, но вот сейчас все выглядит более реальным. Nokia уже разработала и протестировала оборудование, которое способно обеспечить LTE-покрытие на лунной поверхности.

В 2017 году NASA запустила проект «Артемида». Первоначально целью проекта была коммерческая добыча ресурсов на Луне, но в марте 2019 года Дональд Трамп росчерком пера поставил NASA новую задачу — организация полета американцев на Луну. Программу разделили на два этапа, на первом этапе к 2024 году должен состояться пилотируемый облет Луны и начаться строительство окололунной станции, на втором этапе — регулярные полеты на Луну и начало создание на спутнике инфраструктуры. На сегодняшний день NASA до сих пор выбирает партнеров и партнеров. Одним из них стала Nokia, выигравшая грант на 14,1 миллиона долларов. Финская компания уже имела наработки и ближе остальных приблизилась к созданию телекоммуникационного оборудования, способного обеспечить мобильную связь на лунной поверхности. Для прошлого — несостоявшегося — проекта было произведено более 25 испытаний оборудования в климатических камерах на предмет экстремальных условий, удароустойчивость, вибрацию, работы в вакууме, предельных температур и радиации. Если все пойдет по плану, то сеть LTE на Луне появится вместе с первой колонией к 2030 году.

Первым серьезным испытанием разработанного Nokia оборудования станет полет лунного посадочного модуля в 2022 году. Предполагается, что он прилунится на Южном полюсе спутника и проработает несколько недель. Nokia необходимо интегрировать свой телекоммуникационный модуль в разработанный компанией Intuitive Machines лунный модуль, протестировать его на предмет соответствия предполагаемым условиям работы.

По сути Nokia разработала модуль, который содержит в себе все элементы сети — и ядро, и базовую станцию, и антенную часть. При этом сам модуль должен быть максимально миниатюрным, ведь каждый грамм на счету. Модуль должен не только пережить максимальные перегрузки во время взлета и посадки, но и быть максимально устойчивым к любым возможным поломкам. Если что-то случается с базовой станцией здесь, на Земле, то оператор может послать бригаду инженеров на место и быстро устранить неисправность. Отправка инженера в космос с подобной миссией возможна разве что в сериале «Теория большого взрыва», где Говарда Воловица отправили починить унитаз на МКС. В реальности такая миссия стоит непозволительно дорого, что накладывает на Nokia дополнительную ответственность.

Если все пройдет успешно и сеть таки заработает на луне, то первым ее абонентом станет луноход, который будет подключаться к лунному посадочному модулю и передавать собранные данные и телематику. Предусмотрено два сценария — ближнего действия, когда луноход будет отдаляться на 300-400 метров, и дальнего действия, когда луноход отдалится на пять километров от модуля. Это станет серьезным испытанием, так как обычно базовые станции размещаются на высоте в десятки метров над поверхностью, что позволяет обеспечить широкое покрытие. На Луне высота размещения будет 3-5 метров над поверхностью. Но с другой стороны, в условиях Луны не будет тех естественных преград и помех, которые имеются на Земле.

Сегодня в космосе чаще используется Wi-Fi, но если речь пойдет о колонизации космического пространства, то неизбежно потребуется максимально адаптировать к новым условиям технологии, к которым люди привыкли на земле. Мобильная связь уже доказала свою состоятельность, обеспечивает высокие скорости и надежность, и единственным препятствием для ее использования на орбите ранее являлась относительная сложность ее интеграции в уже сформировавшиеся системы. Но прежде, чем это произойдет, требуется тестирование в реальных условиях. Например, до сих пор непонятно, как радиосигнал будет распространяться в условиях лунной радиации. Требуется доработка удаленного управления оборудованием. И, конечно, необходимо оптимизировать итоговое устройство как по форм-фактору, так и энергопотреблению. Впрочем, со схожей задачей Nokia уже сталкивалась, когда реализовывала похожие проекты для нефтяных вышек и шахт.

Впрочем, и мы с вами рано или поздно воспользуемся космическими наработками, как это произошло с другими технологиями, придуманных для космоса, но нашедшие применения на Земле. Фильтры для водопроводной воды, детекторы дыма, липучки для одежды, плавательные костюмы, тефлоновые сковородки и даже спортивные стельки — все это было разработано для космоса.