人類が宇宙飛行士を月に送り込もうとしてから数十年が経ちました。最後のムーンウォークは 1972 年 12 月で、アポロ 17 号の宇宙飛行士が月面を探査し、最大のサンプルを地球に持ち帰ったときです。
NASAと現政権は、できれば2024年までに人々を月に戻すことに関心を示していますが、今回は宇宙飛行士が快適な家を後にする必要はありません. NASA と Nokia は協力して、月にモバイル インターネット (特に 4G LTE) をもたらします。
アルテミスの小さな一歩
携帯電話を月に持ち込む前に、科学者は宇宙飛行士を月に連れて行くために必要なすべての手順を実行する必要があります。それが、アルテミス ミッションの出番です。
NASA は、オリオン スペース カプセルと巨大なスペース ローンチ システム (SLS) の完成に取り組んでいます。組織は、2020 年に月を周回する無人ミッションを送ることを計画していましたが、COVID-19 パンデミックによる遅延により、その打ち上げの試みは 2021 年後半に延期されました。宇宙飛行士、そして遠い将来には民間の乗客でさえも、月やその先を行き来します。
2022 年は、NASA とその月ミッションにとって大きな年になるでしょう。その年には、計画されているゲートウェイ月面宇宙ステーションの多くのセクションの最初の部分が打ち上げられる予定です。動力と推進モジュールは、最終的に月周回軌道上に恒久的な基地となる基盤を提供します。 2022年までにこれを空中に飛ばす計画ですが、オリオンとSLSへの遅れにより、それがさらに遅れる可能性があります.
宇宙飛行士が 2024 年までに月面に戻ることが期待されています。1972 年以来、人類が月面に足を踏み入れたのはこれが初めてであることに加えて、アルテミス ミッションは最初の女性宇宙飛行士を月に運びます。 2024 年の最初のミッション以降の目標は、南極地域に基地を設置することです。これにより、宇宙飛行士がそこに常駐できるようになります。
それが達成されると、火星や太陽系内の他の目的地への打ち上げがはるかに簡単になります。地球からそうするということは、惑星の軌道を離れる場合は 11.2 km/s の脱出速度に到達することを意味し、国際宇宙ステーションやスターリンク衛星コンステレーションなどの地球の低軌道に到達しようとすると 9 km/s に到達することを意味します。ロケットは、月の重力から逃れるために 2.4 km/s の脱出速度を達成するだけでよく、燃料を節約し、負担を軽減します。
電話をかけるのとは違う
現在、E.T.家に電話することはできません—少なくとも月からではありません。従来の携帯電話は、最も近い衛星よりもはるかに地球に近い国際宇宙ステーションでも機能しません。 ISS の宇宙飛行士は、静止軌道上にあり、宇宙の携帯電話の塔のように機能する追跡およびデータ中継衛星に依存しています。これらの衛星により、宇宙飛行士は音声、ビデオ、およびデータをリアルタイムで送受信できます。これは、角を曲がったところにいる友人と電話を取り、Facetiming するのと同じです。
人々が地球と地球を取り囲む衛星群から遠く離れれば離れるほど、メッセージの送信にかかる時間は長くなります。最も単純な通信形式である無線信号を月に送信して月に戻すには、2.5 秒かかります。大したことではないように聞こえるかもしれませんが、地球上での瞬時の通信を考えると、いくつかの課題が生じる可能性があります。同じ無線メッセージを火星に送信するには、火星が現在軌道上のどこに位置しているかに応じて、3 分から 22 分かかります。
現在、2021 年の時点で、人類は地球から数千億マイル離れたボイジャー プローブやニュー ホライズンのような探査機や宇宙船を持っています。彼らはまだ情報を送り返しています — それにはもっと時間がかかります.木星周回軌道上にあるジュノ探査機との通信は、一方向のデータ バーストで 33 ～ 55 分かかります。冥王星を過ぎた現在のニュー ホライズンズとの間で情報を送受信するには、最大 5 時間かかる場合があります。太陽の太陽圏を離れて星間空間にいるボイジャー 2 号との通信には、片道 17 時間半かかります。
月面での恒久的な作戦基地には、高速で安全な通信が不可欠です。宇宙飛行士が携帯電話を持ち歩けるようになれば、もっと楽になると思いませんか?最新の iPhone はまだ月面では機能しないかもしれませんが、それが NASA と Nokia の究極の目標のようです。ただし、月面の過酷な環境を乗り切るには、新しい技術を考え出す必要があります。イーロン マスクのテスラ ロードスターが何らかの指標であるとすれば、通常の地球の技術は、エアロックから取り出した場合には生き残れません。おそらく、それが Otterbox の最新ライン — スペースプルーフの電話ケースになるでしょう!
月とその先の 4G
NASA は最近、月に 4G LTE ネットワークを構築するために、Nokia と 1,410 万ドルの契約を結んだことを発表しました。理想的には、アルテミスの宇宙飛行士が 2024 年に月面に最終的に着陸するときに、その準備が整っていることでしょう。ノキアの携帯電話が人類の滅亡まで続くというジョークはさておき、宇宙飛行士と地球との間のリアルタイム通信は、人類がさらに先へ進むときに必要になります。宇宙へ。
課題は、過酷な条件と距離に耐えられるシステムを作成することです。地球上では、伝送制御プロトコルとインターネットプロトコル (TCP/IP) が標準です。送信者と受信者の間でノードが使用可能である限り、人々はほんの一瞬でデータを送受信できます。障害が発生しない限り、ノードはほぼ常に利用可能です。これらの TCP/IP システムは宇宙ではそれほど効果的ではないため、宇宙飛行士は最も必要なときにネットワークが停電する可能性があります。
研究者は、宇宙ベースの通信のためのより安定したシステムを作成するために、遅延許容ネットワーク (DTN) に長年取り組んできました。 TCP/IP ネットワーク経由で送信されたメッセージがオフライン ノードに遭遇すると、情報は消失します。 DTN を使用すると、ノードが再び使用可能になり、宛先に送信できるようになるまで、データ パケットは保存されます。
ここでの最終的な目標は、月面での人間の永続的な存在をサポートすることです。最終的に、宇宙飛行士はゲートウェイ ステーションを衛星の周りの軌道に配置し、月の裏側にある南極地域に恒久的な基地を設置することを望んでいます。これは、ユーザーが地球上で見つけるような月全体のネットワークにはなりません - 少なくとも最初は。代わりに、Nokia の最初のネットワークは、月面の 5 平方キロメートルをカバーします。月の宇宙飛行士が家から遠く離れていない限り、友人や家族と顔を合わせて家に帰るのに十分です.
月面で宇宙飛行士に Wi-Fi を提供することは、特に緊急時や地上管制との連絡において、従来の無線通信に取って代わるものではありません。ただし、宇宙飛行士が後に残した世界とつながる方法を提供する可能性があります。また、これらの宇宙遊泳者がファンと交流できる貴重なツールになる可能性もあります。ファンの多くは次世代の宇宙飛行士になる可能性があります。
月面探査が楽しみ
人類が月面の宇宙飛行士にツイートするのは、まだ数年後です。しかし、Nokia の 4G ネットワークは、将来の宇宙飛行士が従来の無線通信を超えて自宅にいる人と連絡を取り合う方法を提供します。月に 4G があると、月面で行われている科学研究からのデータの転送も容易になります。
NASA は最初のアルテミス ミッションを 2024 年に暫定的に見据えていますが、宇宙飛行士を月に送り返す前に到達しなければならない多くのマイルストーンがあります。モバイル インターネット ネットワークはパズルの 1 ピースにすぎません。
