رد پای نوکیا در تأمین زیرساخت‌های ارتباطی کره‌ی ماه

امیر نیک‌رو

۲۲ آذر ۱۴۰۴ | ۲۱:۳۰ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۷ دقیقه

حضور سازه‌های ارتباطی نوکیا در ماه با کمک فضاپیمای اینتوئینتیو مشینز

در حالی که شرکت‌های خصوصی مختلف مانند اسپیس‌ایکس، بلو اوریجین و آکسیوم اسپیس همراه ناسا برای حضور دوباره‌ی انسان در ماه برنامه‌ریزی می‌کنند، نوکیا که زمانی غول خرده‌فروشی موبایل بود، در تأمین زیرساخت‌های ارتباطی ماه سرمایه‌گذاری کرده است.

‌ برای دیدن خلاصه این مقاله با هوش مصنوعی کلیک کنید!

فهرست محتوا

از ایده تا استقرار در ماه
معماری زیرساخت ارتباطی ماه
چشم‌انداز آینده
جمع‌بندی

«نوکیا» (Nokia)، غول فنلاندی دنیای ارتباطات، در حال رقم زدن عصر تازه‌ای در فناوری ارتباطی است. این شرکت با همکاری ناسا و در چارچوب برنامه‌ی «آرتمیس» (Artemis)، نه تنها نخستین شبکه‌ی سلولی (شبکه‌ی تلفن همراه) را بر سطح ماه مستقر کرده، بلکه در حال ایجاد یک زیرساخت ارتباطی مدرن و پایدار است که عصر تازه‌ای از اکتشافات فضایی را نوید می‌دهد.

این شبکه‌ی پیشرفته، که هسته آن را فناوری‌های اثبات‌شده‌ی 4G/LTE و در آینده 5G تشکیل می‌دهند، ارتباطات با کیفیت بالا، ارسال لحظه‌ای ویدیو و کنترل ربات‌ها را در محیط‌های سخت و چالش‌برانگیز ماه فراهم می‌کند و عملا گامی بزرگ در جهت تبدیل ماه به یک اقتصاد فضایی پویا و خودکفاست.

تجهیزات استقرار یافته‌ی نوکیا در ماه
Credit: Intuitive Machines

از ایده تا استقرار در ماه

مشارکت نوکیا در تأمین زیرساخت‌های ارتباطی ماه، نتیجه‌ی چندین سال تحقیق و توسعه‌ی متمرکز در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی نوکیا، یعنی «بل لبز» (Bell Labs) است.

برنامه‌ی Tipping Point ناسا و انتخاب نوکیا

در سال 2020، ناسا شرکت نوکیا را به عنوان بخشی از برنامه‌ی «نقطه عطف» (Tipping Point) خود انتخاب کرد. این برنامه با هدف سرعت بخشیدن به مشارکت صنعت خصوصی شکل گرفته و بودجه‌ای را برای توسعه‌ی فناوری‌های کلیدی در مأموریت‌های فضایی تجاری و آینده‌ی ناسا حیاتی در اختیار شرکت‌ها قرار می‌دهد.

در این میان، نوکیا هم با ارائه‌ی یک مفهوم نوآورانه برای استقرار شبکه‌ی نسل چهارم فوق‌فشرده، کم‌مصرف و مقاوم در برابر محیط فضا، بودجه‌ی لازم برای توسعه‌ی «سیستم ارتباطی سطح ماه» (Lunar Surface Communication System) یا به اختصار LSCS را دریافت کرد.

چالش‌های تبدیل شبکه‌ی زمینی به شبکه‌ی فضایی

طراحی یک شبکه‌ی تلفن همراه برای سطح ماه، چالش‌های فنی بی‌سابقه‌ای را به همراه دارد که تیم‌های مهندسی آزمایشگاه نوکیا بل بر آن‌ها غلبه کردند.

شرایط محیطی سخت

این شبکه باید در برابر شوک‌ها و ارتعاشات شدید پرتاب و فرود فضاپیما، دمای بسیار بالای ناشی از تابش خورشید و دمای بسیار پایین سایه‌ی ماه، تابش کیهانی و ریزگردهای ساینده‌ی ماه مقاوم باشد.

اندازه و وزن محدود

محموله‌های فضایی با محدودیت‌های شدید «وزن، اندازه و توان» (SWaP) مواجهند. نوکیا اما با فشرده‌سازی تمامی اجزای اصلی شبکه، شامل «ایستگاه پایه» (Base Station)، «هسته‌ی شبکه» (Core Network)، BTS و سیستم موقعیت‌یابی و امنیتی در یک مجموعه‌ی واحد، که به آن «شبکه در یک جعبه» (Network in a Box) می‌گویند، این مشکل را حل کرد. به گفته‌ی نوکیا این واحد تنها به اندازه‌ی یک جعبه‌ی پیتزا یا حتی کوچک‌تر است.

شبکه در جعبه استفاده شده برای ماه توسط نوکیا
Credit: Nokia

خودمختاری

به دلیل مسافت زیاد و تأخیر در ارتباط با زمین، شبکه‌ی همراه باید قابلیت پیکربندی خودکار، مدیریت، عیب‌یابی و بازیابی مستقل در صورت بروز خطا را داشته باشد.

استقرار تاریخی نخستین شبکه (مأموریت IM-2)

نقطه‌ی اوج این تلاش‌ها در سال 2025 توسط مأموریت IM-2 شرکت «اینتویتیو مشینز» (Intuitive Machines) محقق شد و بدین ترتیب نوکیا اولین شبکه‌ی سلولی را به ماه فرستاد. این سیستم، با نام سیستم ارتباطی سطح ماه، یک راهکار 4G/LTE کامل بود که بر روی فرودگر «آتنا» (Athena) نصب شد.

با وجود فرود سخت سطح‌نشین و محدودیت‌های برق ناشی از آن، نوکیا تأیید کرد که Network in a Box با موفقیت فعال شده و داده‌های عملیاتی را مخابره کرده است تا نقطه عطفی تاریخی در مسیر حضور دوباره‌ی انسان بر سطح ماه شکل دهد. این شبکه برای برقراری ارتباط میان فرودگر و دو محموله‌ی رباتیک دیگر طراحی شده بود: یک ماه‌نورد به نام «مپ» (MAPP) و یک ربات جهش‌گر به نام «میکرو نوا» (Micro Nova) که قصد داشت به عمق یک دهانه‌ی آتشفشانی برود.

ربات جهش‌گر میکرو نوا
Credit: Intuitive Machines

شبکه در منطقه‌ای از بلندترین ارتفاعات ماه به نام «کوه موتون» (Mons Mouton) فعال شد. به مدت 25 دقیقه، سیستم کوچک و جعبه‌ای 4G/LTE که به دقت برای مأموریت در ماه تطبیق داده شده بود، فعالیت خود را ادامه داد و داده‌های عملیاتی را به مرکز کنترل مأموریت نوکیا که تقریبا 400 هزار کیلومتر دورتر بود، می‌فرستاد و دستورها را دریافت می‌کرد.

ساختار و معماری زیرساخت ارتباطی ماه نوکیا

زیرساخت نوکیا در ماه را باید یک جهش عظیم در ارتباطات فضایی دانست، چون از یک مدل ارتباطی نقطه‌به‌نقطه به یک مدل شبکه‌ای تغییر مسیر داده است.

شبکه در جعبه

قلب این سیستم همان NIB است که در حقیقت یک ایستگاه پایه (eNodeB) یکپارچه با قابلیت‌های هسته‌ی شبکه (EPC) است. این فشرده‌سازی به دلیل نیاز به کمینه کردن حجم و وزن در مأموریت‌های فضایی ضروری است. در نخستین آزمایش، NIB به خوبی توانست در محیط متغیر ماه از جمله از جمله خلاء و دماهای بسیار شدید به عنوان مغز متفکر شبکه‌ی محلی کار کند.

تجهیزات و آنتن‌های ارتباطی نوکیا در ماه
Credit: Nokia

تجهیزات کاربردی مقاوم

نوکیا ماژول‌های ارتباطی مقاوم مخصوص خود را در کاوشگرها نصب کرد. این تجهیزات کاربردی (UE) شامل فرستنده‌ها و گیرنده‌هایی هستند که به شبکه‌ی NIB متصل می‌شوند. چنین ساختاری، امکان جابه‌جایی و حرکت آزادانه‌ی کاوشگرها را در محدوده‌ی پوشش شبکه فراهم می‌کند. برخلاف سیستم‌های رادیویی سنتی که نیاز به دید مستقیم و آنتن‌های جهت‌دار بزرگ داشتند، فناوری سلولی از طریق سیگنال‌های همه‌جانبه و بازتاب‌های سطح ماه، اتصال پایدارتر و گسترده‌تری را فراهم می‌کند.

اتصال به فضانوردان

نوکیا در حال گسترش این فناوری برای پشتیبانی از فضانوردان در مأموریت‌های انسانی است. در همکاری با شرکت «آکسیوم اسپیس» (Axiom Space) قرار است قابلیت‌های ارتباطی 4G/LTE در کوله‌پشتی‌های «سامانه‌ی پشتیبانی پایه‌ای حیات» (Primary Life Support System) یا PLSS نسل جدید ادغام شود.

سیستم ارتباطی نوکیا در لباس فضانوردان ادغام می‌شود.
Credit: Intuitive Machines

این کار به فضانوردان مأموریت آرتمیس 3 به عنوان نخستین مأموریت فرود انسان پس از آپولو، امکان می‌دهد تا ارتباط صوتی و تصویری زنده داشته باشند و بتوانند از دوربین کلاه ایمنی خود ویدیو بفرستند و ارتباط صوتی واضح با خدمه و مرکز کنترل مأموریت برقرار کنند. علاوه بر این، مانیتورینگ بیومتریک هم صورت می‌گیرد و داده‌های حیاتی و زیستی بدن فضانوردان به صورت لحظه‌ای به پایگاه یا زمین ارسال می‌شوند.

مسیر توسعه به 5G و فراتر از آن

هرچند به دلیل بلوغ و ثبات بالا، نوکیا با فناوری 4G/LTE در ماه آغاز به کار کرده است اما هدف نهایی استفاده از 5G در مأموریت‌های آینده است. فناوری 5G ظرفیت داده‌ی بسیار بالاتر، تأخیر کمتر و توانایی اتصال تعداد بسیار بیشتری از دستگاه‌ها را به شبکه فراهم می‌کند. موضوعی که برای ایجاد پایگاه‌های دائمی، مدیریت چندین کاوشگر و ربات‌های خودران، و همچنین پشتیبانی از استخراج منابع و تولید انرژی در ماه کلیدی است.

نخستین فناوری ارتباطی سلولی در ماه
Credit: Intuitive Machines

نوکیا چنین رویکردی را در راستای ایجاد یک شبکه‌ی سطح ماه استاندارد می‌داند که راه تکامل نسل‌های آینده‌ی ارتباطات در اجرام فضایی را هموار می‌سازد.

چشم‌انداز آینده

موفقیت نوکیا و اینتوئیتیو مشینز در استقرار نخستین شبکه‌ی تلفن همراه در ماه، علاوه بر اینکه دستاوردی فنی است، اهمیت استراتژیک هم دارد.

کاتالیزوری برای اقتصاد فضایی

نوکیا، برای فعالیت‌های خود در ماه، سطح آن را مشابه یک محیط سازمانی در نظر می‌گیرد که صرفا بسیار دور است. بدین ترتیب ارتباطات پیشرفته‌ی نوکیا در نقش یک ستون فقرات عمل می‌کند که زمینه‌ساز رشد اقتصاد فضایی خواهد شد. زیرساختی که برای فعالیت‌های تجاری آینده در ماه ضروری است.

فعالیت‌هایی مانند استخراج منابع شامل یخ آب و عناصر نادر خاکی، به انتقال داده‌های دقیق سنسورها، کنترل ربات‌های حفاری و پایش عملیات نیاز دارد. گردشگری فضایی نیازمند پشتیبانی از ارتباطات مسافران و زیرساخت‌های مسکونی است و جمع‌آوری حجم عظیم داده‌های علمی ثبت شده توسط کاوشگرهای مختلف، نیازمند بستر مطمئنی برای انتقال است. همه‌ی این موارد به لطف وجود شبکه‌ی ارتباطی پایدار فراهم می‌شود که نوکیا اکنون نوکیا توسعه‌ی آن را بر عهده دارد.

ارتباطات در پایگاه‌های انسانی آینده در ماه

تجهیزات ارتباطاتی مدرن در زیستگاه‌های انسانی آینده در ماه نقش پررنگی دارند.
Credit: TechSpot

تثبیت موقعیت در فضا

همان‌طور که نوکیا در گذشته رهبر بازار خرده‌فروشی موبایل بود، فعالیت‌های فعلی این شرکت در فضا، موقعیت آن را به عنوان پیشرو در تأمین زیرساخت‌های ارتباطی فراتر زمین تثبیت می‌کند و یک مزیت رقابتی مهم در برابر دیگر شرکت‌های ارتباطی فضایی شکل می‌دهد. نوکیا با اثبات قابلیت عملکرد فناوری‌های استاندارد خود در محیط فضا، مسیر را برای کاربردهای مشابه در مأموریت‌های آینده به مریخ و فراتر از آن هموار می‌کند.

همچنین فناوری‌های توسعه‌یافته برای خودمختاری و فشرده‌سازی شبکه در ماه، می‌توانند برای کاربردهای حیاتی روی زمین، مانند شبکه‌های امداد و نجات در مناطق دورافتاده یا زیرساخت‌های صنعتی خودمختار هم استفاده شوند.

جمع‌بندی

حضور نوکیا در تأمین زیرساخت‌های ارتباطی ماه، نمادی از تلفیق پیشرفت‌های فناوری مخابراتی با مرزهای جدید کاوش‌های فضایی است. نوکیا به خوبی نشان داده که چگونه فناوری‌های ارتباطی زمینی با بهینه‌سازی برای فضا، می‌توانند اتصالات جدید را تضمین کنند و با استقرار موفقیت‌آمیز نخستین شبکه‌ی سلولی 4G/LTE در سطح ماه، نه تنها یک رکورد تاریخی را به نام خود ثبت کرده، بلکه بستری کلیدی برای مأموریت‌های انسانی و رباتیک برنامه‌ی آرتمیس و فراتر از آن فراهم کرده است.

از غلبه بر چالش‌های محیطی ماه گرفته تا توسعه‌ی معماری «شبکه در جعبه» و برنامه‌ریزی برای به‌کارگیری فناوری 5G و ادغام آن در لباس‌های فضانوردی، نوکیا نقشی محوری در تبدیل رؤیای حضور دائم انسان در فضا به یک واقعیت ملموس دارد. زیرساخت ارتباطی نوکیا در ماه، دروازه‌ای به سوی یک آینده‌ی فضایی است که در آن ارتباطات با سرعت و قابل اطمینان بالا، نیروی محرکه‌ی اکتشافات، اقتصاد و در نهایت، گسترش تمدن بشری به فراسوی زمین خواهد بود.