美國人在移動通信網絡上的野心，地球上已無法承載了。

　　所以，他們看中了月球。

　　沒錯，美國國家航空航天局（NASA）決定，要在月球表面上部署第一個 4G/LTE 網絡，并且未來還有可能升級到 5G。

　　為此，NASA 選擇了一個通信合作伙伴：諾基亞。

1

　　NASA 的 "臨界點" 合作計劃

　　NASA 與諾基亞的合作，來自于它的一個名為 " 臨界點"（Tipping Point）的合作項目評選計劃。

　　之所以稱之為 "臨界點"，NASA 其實是大有深意的。

　　根據 NASA 官方說法，通過 “臨界點” 招標，NASA 尋求工業發展的空間技術，以促進商業空間能力的發展，并有利于 NASA 未來的任務。如果在示范中的投資將使技術顯著成熟，增加投入商業空間應用的可能性，并將技術推向市場以供政府和商業應用，則認為該技術處于臨界點。

　　簡單來說，就是 NASA 提供資助，利用企業的力量，來進行技術研發和突破。

　　這一項目已經持續多年，但不同的年份有可能資助不同方向的項目。

　　2020 年 10 月 14 日，NASA 在其官網公布了一系列 2020 年的 "臨界點" 合作項目列表，并表示，通過這些中標的合作項目，NASA 向被選中的企業提供總共高達 3.7 億美元的資助。

　　NASA 航天技術任務理事會（STMD）將與這些公司進行談判，以發布具有里程碑意義的公司固定價格合同，合同期限最長為五年。

　　大名鼎鼎的諾基亞，就是其中一個被選中的公司。

　　具體來說，被選中的，是諾基亞位于加利福尼亞州 Sunnyvale 的美國公司，該公司獲得 NASA 資金 1410 萬美元。

　　當然，除了諾基亞美國公司之外，獲得 NASA 資助的公司還有 SapceX（獲得資金 5320 萬美元）、United Launch Alliance（獲得資金 8620 萬美元）等企業。

　　2

　　在月球表面建設 4G 網絡

　　諾基亞被選中的方向，是 "月球表面創新計劃技術示范"（Lunar Surface Innovation Initiative Technology Demonstration）。

　　根據 NASA 公告，通過這筆金額為 1410 萬元的項目資助，諾基亞將在太空（主要指的是月亮表面）部署首個 LTE/4G 通信系統。該項目的具體內容如下：

　　受到地面技術的啟發，諾基亞計劃在太空部署首個 LTE/4G 通信系統。該系統可以支持更遠距離的月球表面通信，提高速度，并提供比當前標準更高的可靠性。

　　那么，如何實現呢？

　　真正接手這個項目的，是諾基亞旗下的貝爾實驗室（Bell Labs），而貝爾實驗室也正式諾基亞旗下進行新興技術（多與通信相關）研發的重要機構。

　　10 月 16 日，貝爾實驗室在其官方 Twitter 賬號上介紹了其與 NASA 的合作，并表示，該合作將為人類在月球表面實現可持續發展鋪平道路。

　　貝爾實驗室表示，諾基亞將在月球上構建和部署第一個無線網絡，一開始是 4G/LTE，隨后將演進為 5G；這個網絡將與 Intuitive Machines 合作，將成為數據傳輸應用程序的關鍵通信結構，包括對月球漫游者的控制，對月球地理的實時導航以及高清視頻流。

　　Intuitive Machines 是位于美國休斯頓的一家高科技公司，專注于自主系統研究——此前在 2019 年，NASA 和 SpaceX 聯合宣布將把 Intuitive Machine 的一輛 Nova-C 著陸器（機器人）送上月球。

　　貝爾實驗室表示：

　　我們開發的關鍵任務 LTE 網絡經過特殊設計，可以承受太空的極端溫度，輻射和真空條件，以及在月球表面發射和降落期間產生的巨大振動影響。

　　可見，在月球上部署 4G 網絡的主要障礙，是月球表面的復雜環境。

　　貝爾實驗室還表示，這種完全集成的蜂窩網絡以最小的外形尺寸滿足了空間有效載荷的嚴格尺寸，重量和功率限制。

　　不僅如此，按照貝爾實驗室的說法，該任務將驗證其他任務部署的未來——甚至驗證人類在月球上的居住潛力。

　　3

　　月球4G/5G給誰用？怎么用？

　　依據NASA的公告，與諾基亞合作開發的LTE/4G通信系統將能夠支持更遠距離的月面通信，提高速度，并提供比當前地球上的4G標準更高的可靠性。

　　在諾基亞研究機構貝爾實驗室的Twitter上，我們看到了更多的介紹。貝爾實驗室稱，他們的計劃沒有止步于建設LTE/4G通信系統，而是最終過渡到5G。

　　為什么沒有“一步到位”直接搭建5G通信系統？答案也是顯而易見的。在地球，雖然5G網絡正逐步走入商用，諸如5G直播、5G手機等也成為現實，但即使在中國，5G網絡的覆蓋范圍也沒有實現普及，更何況在月球搭建5G通信系統。相較之下，還是4G更為穩定。

　　另外，NASA空間技術任務理事會副局長Jim Reuters也表示，“這項服務將支持月球著陸器、月球車、棲息地和宇航員之間的通信，該系統也可用于航天器。在NASA的資助下，諾基亞將研究如何針對月球環境修改地面技術，以支持可靠、高速率的通信。”

　　當前，宇航員之間、設備之間、地月之間的通訊主要依賴于無線電波。對于月球上登月宇航員和設備，尤其是后者而言，每一次的通信都意味著一次不小的消耗。相較之下，4G通信技術能夠支持更長距離、更高速度的月面通信，這意味著更為便捷可靠的通信方式。

　　當諾基亞真的將4G通信技術帶到月球表面，宇航員之間或許將不需要再借助無線電波進行通信，設備與設備之間也可以在減輕負重的同時保持溝通，從而達到節能、圖像視頻等數據更為高效的傳輸等目的。

　　在未來數十年內，人類還無法大規模的“移民”月球，當前人類對于月球的探索更多的是用機器設備進行，因此，在月球上建基站更大的意義是對月球上的物體進行聯網。

　　包括對人類發射的各種月球探測設備，以及未來可以自動監控月球的物理環境，甚至是改造月球環節，此舉或將為人類踏足月球提供契機。

　　4

　　曾無疾而終，這一次命運如何？

　　是的，這并不是諾基亞第一次啟動“月球4G”計劃。

　　2017 年 3 月，一些德國的志愿者科學家（PTScientists）表示他們將在 2019 年完成世界上第一個私人登月計劃，利用 Space X 的 Falcon 9 火箭，將兩個登月車（Lunar Rovers）送上月球的 Apollo 17 號的人類登月點——金牛座利特洛峽谷。

　　結果呢，因為月球上風沙太大，他們的登月計劃不得不利用通信系統——這時候，沃達豐和諾基亞決定幫助他們，并與他們達成合作關系。

　　2018 年 2 月，沃達豐（Vodafone）宣布，它并與諾基亞合作開發了基于 LTE 和 C-V2X （計劃用于智能汽車的 LTE 擴展）的通信系統，它將允許每個漫游器和著陸器成為一個基站，在漫游器駛入山谷時將數據中繼到著陸器。

　　換句話說，著陸器和兩個漫游器都將通過 LTE（“月球局域網”）維持局域網連接。

　　值得一提的是，PTScientists 還聲稱，這個 LTE 網絡還將通過將著陸器連接到 “Deep Space Networks” 而允許漫游者將高清視頻傳輸到地球。

　　當時，諾基亞方面也在這次合作中表示：

　　諾基亞將使用旗下的貝爾實驗室開發一種節省空間且超緊湊的網絡——它將是當今有史以來最輕的網絡基站……重量不到一公斤，就像一包糖一樣。

　　聽起來似乎很給力。

　　然而，2019 年 7 月，PTScientists 宣布破產，所謂的 "世界上第一個私人登月計劃" 就此泡湯——諾基亞貝爾實驗室的技術也就此不了了之。

　　現在來看，這個此前沒有機會派上用場的技術，又被 NASA 看上了。