Nokia ha scelto un sito particolarmente impegnativo per un’imminente implementazione della rete: un luogo in cui le temperature variano da 250 gradi a -208 gradi Fahrenheit e non c’è aria da respirare. Ma al rialzo, la mancanza di atmosfera significa che nessuna nuvola può compromettere la produzione di energia dai pannelli solari di questo futuro sito di celle.
Il piano di Nokia di mettere una rete cellulare sulla luna può sembrare una trovata pubblicitaria delle dimensioni di Elon Musk. Ma le sue ambizioni lunari-LTE arrivano con un contratto NASA per risolvere un vero problema fuori dal mondo: i sistemi di dati esistenti non scaleranno poiché un numero crescente di dispositivi – e un giorno, le persone – lavoreranno a circa 239.000 miglia di distanza dalla Terra e dai suoi tipici nodi di comunicazione .
“Sappiamo che abbiamo bisogno di qualcosa di più della comunicazione che abbiamo in questo momento”, afferma Thierry Klein, presidente di Bell Labs Solutions Research presso Nokia Bell Labs. Nel 2020, la NASA ha assegnato a Nokia un contratto “Tipping Point” da 14,1 milioni di dollari per sviluppare e implementare un sistema LTE di prova che potrebbe aprire la strada a una rete lunare per l’uso da parte degli astronauti che vivono e lavorano sulla luna e in orbita lunare come parte dell’Artemis della NASA progetto.
“La maggior parte dei collegamenti dalla luna sono punto-punto Direct-To-Earth, che ha funzionato bene con la nostra attuale infrastruttura di rete spaziale e il numero e il tipo di missioni lunari”, afferma Jason Mitchell, direttore della tecnologia di navigazione e comunicazione avanzata SCaN della NASA divisione, in una e-mail. Ma quel sistema legacy non terrà il passo con le ambizioni dell’agenzia spaziale per una presenza a lungo termine e su larga scala sulla luna e, in definitiva, su Marte.
“La gestione dei collegamenti diventa una sfida sostanziale”, spiega. “Quindi, abbiamo bisogno di una soluzione per il ridimensionamento e il flusso intelligente dei dati dove devono andare, ovvero non tutti i dati devono tornare sulla Terra”.
Nokia, tuttavia, sta iniziando su una scala molto più piccola di una base lunare. Il suo primo sito di celle oltre la Terra si adatterà al compatto lander automatizzato Nova-C che la startup spaziale di Houston Intuitive Machines prevede di lanciare la prossima estate su un razzo SpaceX Falcon 9 come parte della sua missione IM-2, che fornirà anche un minuscolo rover che utilizzerà questa rete per parlare con il lander.
“Forniamo tutte le parti”, afferma Klein. “Forniamo il terminale che va sul rover, l’antenna che va sul rover, l’apparecchiatura di rete completamente integrata che va sul lander Nova-C”.
Cita un migliore throughput come l’aggiornamento più immediato, prevedendo prestazioni di 50 Mbps fino a circa 3 miglia di distanza su una frequenza di 1,8 GHz che Bell Labs ha scelto, tra le altre ragioni, per la riduzione delle interferenze con la radioastronomia.
Klein dice che l’attrezzatura di rete attaccata al lato della Nova-C ha le dimensioni di una scatola per pizza profonda e include due unità ridondanti.
“Il punto di partenza è un prodotto commerciale Nokia small cell”, afferma Klein. “Abbiamo apportato molte modifiche dal punto di vista della manutenzione, del funzionamento e del riavvio”, ad esempio, incluso il rafforzamento del software per resistere alle interferenze delle radiazioni.
Il ricevitore del rover, nel frattempo, ha all’incirca le dimensioni di due iPhone impilati insieme.
E perché solo 4G invece di 5G?
“Quando abbiamo iniziato questo progetto, è stato qualche anno fa”, dice Klein. “Il 4G, dal nostro punto di vista, è stato sicuramente il punto di partenza giusto per convalidare questa tecnologia”.
Gli scienziati di PTS sono diventati insolventi nel 2019 e quella missione non è avvenuta, ma Intuitive Machines sembra molto più avanti. La sua missione di debutto IM-1 dovrebbe ora essere lanciata nel primo trimestre del 2023.
Il successo su IM-2, afferma Klein, “dovrebbe aprire la porta e confermare che possiamo farlo”. Le missioni future potrebbero portare reti a più nodi, 5G incluso, nelle missioni future.
Come scrive Mitchell della NASA, questo progetto Tipping Point “fornisce i primi passi su un potenziale percorso verso la capacità di servizio commerciale sulla luna”.
Anche gli utenti a terra ne trarranno vantaggio, prevede Klein.
“Con tutte le cose che abbiamo dovuto fare per l’attrezzatura sulla luna, abbiamo anche imparato delle lezioni che possiamo riportare nell’ambiente terrestre”, dice. “Se pensi a una miniera, a una piattaforma petrolifera o a un remoto parco eolico, sulla terra ci sono molti ambienti industriali estremi”.