نوکیا اولین شبکه 4G را روی ماه راه‌اندازی می‌کند

مأموریت جدیدی به قطب جنوب ماه، اولین آزمایش شبکه سلولی در فضا را رقم خواهد زد.

اواخر این ماه، شرکت خصوصی Intuitive Machines، که پیش‌تر نخستین فرودگر تجاری را روی ماه نشاند، مأموریت دوم خود را از مرکز فضایی کندی ناسا آغاز خواهد کرد. در این مأموریت، یک فرودگر، یک کاوشگر و یک وسیله پرنده جهنده برای بررسی منطقه‌ای در نزدیکی قطب جنوب ماه به فضا ارسال خواهند شد. هدف این مأموریت، کشف یخ‌های آبی احتمالی در این منطقه و همچنین استقرار یک ماهواره مخابراتی در مدار ماه است.

اما در کنار این اهداف، مأموریت IM-2 حامل فناوری‌ای خواهد بود که تاکنون در هیچ نقطه‌ای از فضا مستقر نشده است: یک شبکه سلولی 4G کاملاً عملیاتی.

تحولی در ارتباطات فضایی

از زمان مأموریت‌های آپولو، ارتباطات رادیویی نقطه‌به‌نقطه که به خط دید مستقیم بین فرستنده و گیرنده نیاز دارند، اساس ارتباطات در فضا بوده‌اند. اما تاکنون تعداد بسیار کمی از نقاط نیاز به اتصال داشته‌اند—معمولاً فقط یک فضاپیما، یک فرودگر یا یک کاوشگر که با زمین ارتباط برقرار می‌کرد.

تیئری کلاین، رئیس بخش تحقیقات Nokia Bell Labs Solutions که از سال ۲۰۲۰ برای طراحی شبکه سلولی ماه با ناسا همکاری دارد، می‌گوید:
"تاکنون سیستم‌های مخابراتی فضایی مبتنی بر فناوری‌های فرکانس فوق‌العاده بالا (UHF) یا فرکانس بسیار بالا (VHF) بودند و تعداد محدودی از دستگاه‌ها را با سرعت داده پایین متصل می‌کردند."

اما با برنامه آرتمیس ناسا، که قرار است تا سال ۲۰۲۸ فضانوردان را به ماه بازگرداند و در دهه ۲۰۳۰ یک پایگاه دائمی در آنجا ایجاد کند، نیاز به یک زیرساخت مخابراتی پیشرفته‌تر بیش از پیش احساس می‌شود.

به گفته کلاین، انتقال از ارتباطات رادیویی سنتی به یک شبکه سلولی کامل، باعث افزایش سرعت انتقال داده، بهبود برد ارتباطی و امکان اتصال هم‌زمان دستگاه‌های بیشتر خواهد شد. اما شرایط سخت فضا، استفاده از فناوری‌های رایج زمینی را غیرممکن می‌کند.

طراحی ویژه شبکه سلولی برای شرایط فضایی

نوکیا فناوری خود را به‌گونه‌ای طراحی کرده است که در برابر تشعشعات کیهانی، تغییرات شدید دمایی و لرزش‌های شدید ناشی از پرتاب، سفر و فرود مقاوم باشد. این شبکه در قالب یک "شبکه درون جعبه" (Network-in-a-Box) توسعه یافته است که شامل تمام تجهیزات لازم برای ایجاد یک شبکه سلولی، به‌جز آنتن و منبع تغذیه، است.

کلاین در توضیح این فناوری می‌گوید:
"آنتن روی فرودگر نصب شده است و همراه با این جعبه، نقش ایستگاه پایه و برج مخابراتی را ایفا می‌کند."

منبع تغذیه این شبکه، پنل‌های خورشیدی فرودگر خواهد بود.

آزمایش شبکه 4G روی ماه

در مأموریت IM-2، شبکه 4G نوکیا ارتباط بین فرودگر و دو وسیله نقلیه سطحی را برقرار خواهد کرد. اما این شبکه تنها چند روز فعال خواهد بود، چراکه با فرا رسیدن شب قمری، تجهیزات روی سطح ماه احتمالاً از کار خواهند افتاد.

با این حال، نوکیا برنامه‌ای بلندمدت‌تر دارد: راه‌اندازی یک شبکه 4G یا 5G گسترده در سطح ماه که بتواند منطقه پایگاه آرتمیس و اطراف آن را پوشش دهد.

این شرکت همچنین در حال بررسی یکپارچه‌سازی فناوری مخابراتی در لباس‌های فضانوردی Axiom است که در مأموریت‌های آینده استفاده خواهند شد.

کلاین در این رابطه می‌گوید:
"ممکن است یک برج مخابراتی و یک شبکه درون جعبه برای پوشش کل منطقه کافی باشد، یا شاید به چندین ایستگاه نیاز داشته باشیم. این موضوع مشابه توسعه شبکه‌های سلولی روی زمین است."

چالش‌های علمی و حقوقی

برخی از دانشمندان نسبت به این برنامه نگرانی‌هایی دارند. شبکه‌های LTE معمولاً در باند فرکانسی ۷۰۰ مگاهرتز تا ۲.۶ گیگاهرتز فعالیت می‌کنند، که این محدوده با باندهای اختصاص‌یافته برای رادیو نجوم هم‌پوشانی دارد.

کریس دی پری، معاون مدیر طیف فرکانسی در رصدخانه ملی رادیو نجوم (NRAO) هشدار می‌دهد:
"تلسکوپ‌های رادیویی بیشترین حساسیت را در جهتی دارند که به آن اشاره می‌کنند، یعنی به سمت آسمان. اضافه شدن یک شبکه سلولی کامل روی ماه، نویز بیشتری به آسمان شب اضافه خواهد کرد و ممکن است باعث تداخل در مشاهدات نجومی شود."

علاوه بر چالش‌های علمی، از نظر قانونی نیز مشکلاتی وجود دارد. هاروی لیسزت، مدیر طیف فرکانسی NRAO، توضیح می‌دهد:
"برخی باندهای رادیویی به‌طور بین‌المللی برای مأموریت‌های قمری اختصاص داده شده‌اند، اما باند LTE در میان آن‌ها نیست. استفاده از فرکانس‌های 4G در ماه یا اطراف آن، نقض مقررات بین‌المللی ارتباطات رادیویی (ITU-R) محسوب می‌شود."

با این حال، نوکیا برای مأموریت IM-2 یک مجوز ویژه دریافت کرده است.

کلاین در این رابطه می‌گوید:
"برای استقرار دائمی این شبکه، باید از باند فرکانسی متفاوتی استفاده کنیم. هم‌اکنون فهرستی از فرکانس‌های پیشنهادی برای بررسی داریم."

با این حال، حتی با تغییر باند فرکانسی، فناوری مخابراتی نوکیا همچنان با استانداردهای 4G و 5G زمینی سازگار خواهد بود.

آیا گوشی همراه شما روی ماه کار می‌کند؟

این به معنای آن است که اگر روزی گوشی هوشمند خود را به ماه ببرید و بتواند از سفر فضایی و شرایط سخت ماه جان سالم به در ببرد، باید مانند روی زمین به شبکه متصل شود.

کلاین در پایان می‌گوید:
"اگر گوشی شما در فهرست دستگاه‌های تأیید‌شده باشد، به شبکه متصل خواهد شد."

تنها چیزی که نیاز خواهید داشت، یک سیم‌کارت قمری است! 🚀

Credit: "Nokia is putting the first cellular network on the moon" By Jacek Krywko, published in MIT Technology Review.

Read here: https://www.technologyreview.com/2025/02/18/1111984/nokia-is-putting-the-first-cellular-network-on-the-moon/