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为什么月球上需要互联网?

  

IT时报见习记者■李蕴坤
“这是个人的一小步,却是人类的一大步。”这句20世纪著名的至理名言正是出自1969年首个登月的美国宇航员尼尔·阿姆斯特朗,与他同行的另一位宇航员布兹·奥尔德林更是将月球表面的景色称之为“绝美的荒芜”。如果要把这些仿佛时间凝固般的美景传回地球,按照与太空探索有关的传输手段,通常都会使用射频数据传输(无线电频率数据传输)。这种方法可靠简单,但是高分辨率的图像需要大量时间才能完成传输,无线电通信的带宽对于大势所趋的视频通信而言更是捉襟见肘。那么,一项新的课题摆在了研究人员面前,如何才能让月球有4G呢?
2017年3月22日,NASA发表声明称将研制激光通信技术打造“太空宽带”,给月球也接入互联网。
激光本质上也是一种电磁波,通信原理与无线电相似,利用激光束作为载体,将数据信号调制到光载波上进行传输。但激光通信却能很好地弥补无线电的不足,例如全新的通信频道可以显著增加带宽,将光功率集中在非常窄的光束之中又能明显降低器件功耗,各通信链路间的电磁干扰变小,并且激光本身的保密性还能防止窃听。
经过NASA与麻省理工学院的努力,科学家已经开发出一种基于激光的望远镜系统:四架地面望远镜把经过编码的红外脉冲发射到太空中,然后被安装在绕月球运转的卫星上的望远镜捕获并把红外光束聚焦到光纤上,光纤中的光检器会把光的闪烁解释为电脉冲再转换成数据资料。如此便可为月球上的宇航员以及深空探测提供快速的互联网接入。
尽管在地球与月球40万公里的漫长距离中,依旧存在大气干扰造成的信号不稳定因素,需要望远镜不断地重新计算以匹配轨道上的卫星,但即便如此,激光望远镜的下载传输速率还是达到了622Mb/s,比现有的射频传输速度快4000多倍。
传说中将为月球安装4G网络的项目着眼于一个名为“超紧凑网络”的设备,由德国运营商沃达丰、诺基亚、奥迪与柏林太空商用公司PTScientists共同支持。该设备不足2.2磅(1公斤)重,计划于2019年通过猎鹰9号火箭送往月球。如果成功,将为月球提供首个4G移动电话网络。
该项目将借助两辆奥迪月球探测车,探索1972年最后一位登月的美国宇航员尤金·赛尔南执行完阿波罗17号登月任务后留下的月球漫游车,对它进行扫描和状况评估,如剧烈辐射、极端温度和小陨石可能引发的损坏等等。相关的科研数据和高清视频则会通过4G网络实时传回地球。
关于此次首个私人支付的登月计划,PTScientists公司首席执行官兼创始人罗伯特·博梅在一份声明中说:“为了让人类离开地球摇篮,我们需要开发地球之外的基础设施。”奥迪方面也表示,自家的四轮驱动月球探测车将在登月行动中扮演重要角色,完美地探索月球这个可能成为未来人类栖息地的“第八大陆”。可见不久的未来,4G网络在月球上的作用与在地球一样,不可或缺。