Istorinė NASA misijos „Apollo 11“ astronautų išsilaipinimo Mėnulyje ir pirmųjų žmogaus žingsnių ant Žemės palydovo paviršiaus reikšmė natūraliai užgožė technologinius aspektus, pavyzdžiui, kad tiesioginė įvykio transliacija buvo prastos kokybės. Visgi šiandien pasaulinė auditorija didelės raiškos tiesioginę transliaciją laiko savaime suprantamu dalyku, o ir naujos Mėnulio astronautų kartos lūkesčiai bus daug didesni. Istorinė NASA misijos „Apollo 11“ astronautų išsilaipinimo Mėnulyje ir pirmųjų žmogaus žingsnių ant Žemės palydovo paviršiaus reikšmė natūraliai užgožė technologinius aspektus, pavyzdžiui, kad tiesioginė įvykio transliacija buvo prastos kokybės. Visgi šiandien pasaulinė auditorija didelės raiškos tiesioginę transliaciją laiko savaime suprantamu dalyku, o ir naujos Mėnulio astronautų kartos lūkesčiai bus daug didesni. Tad mokslininkams ir inžinieriams keliami kaip niekada aukšti reikalavimai iki naujų žmonių misijų į Mėnulį užtikrinti, kad astronautų bendravimas tarpusavyje ir su Žeme vyktų ypač sklandžiai, skelbia BBC.
Žemė žvelgiant iš Mėnulio, „Apollo 8“ misijos kadras / NASA nuotr.
„Niekas nesiruošia taikytis su „Apollo“ laikų vaizdo kokybe, – sako su palydovais ir erdvėlaiviais ryšį palaikančios Jungtinės Karalystės „Goonhilly Earth Station“ stoties vyriausiasis technologijų pareigūnas Mattas Cosby. – Mes tikimės 4K raiškos vaizdų iš Mėnulio, tiesiai iš nusileidimo vietos beveik realiuoju laiku.“
Ar Mėnulyje įmanoma turėti 5G?
2021–2023 m. Glenno tyrimų centre Ohajuje vykdytas NASA projektas „LunarLites“ vertino, kaip Žemės 4G ir 5G technologijos galėtų būti pritaikytos Mėnulio aplinkoje. Šiuo metu centre įgyvendinami du nauji projektai.
Mėnulio paviršiaus sklidimo (angl. Lunar Surface Propagation, LSP) projekte tiriama, kaip belaidžio ryšio sistemos veiks Mėnulio paviršiaus aplinkoje.
Įgyvendinant NASA programą „Artemis“, 2025 m. ketinama pasiųsti astronautus į Mėnulio orbitą, o po metų nusileisti su įgula. Viena iš galimų nusileidimo vietų, vadinamasis Šakletono krateris.
„Šakletono krateris yra gilesnis už Didįjį kanjoną, – sako NASA LSP pagrindinis tyrėjas Michaelas Zemba. – Tokie kraštutinumai Pietų ašigalyje kelia iššūkių kuriant belaidžius tinklus, tokius kaip wi-fi ir 5G, todėl labai svarbu turėti tikslius ir patikimus modelius bei modeliavimo priemones.“
Iššūkių kelia ir smulkios Mėnulio dulkės, arba regolitas, dengiantis Mėnulį iki kelių metrų storio sluoksniu.
„Regolitas yra pralaidesnis radijo bangoms nei Žemės reljefas, – sako M. Zemba. – Todėl ryšių sistemų veikimui įtakos gali turėti po juo slypinčios nematomos struktūros, pavyzdžiui, rieduliai ar krateriai.“
Visgi svarbu įvertinti ir problemas, kurios gali kiti bandant ryšiu susieti Žemę ir Mėnulį.
„Iš Mėnulio Pietų ašigalio Žemė matoma tik maždaug dvi savaites per mėnesį, – aiškina M. Zemba. – Tačiau net ir tada, kai yra matoma, ji nepakyla aukščiau 10 laipsnių virš horizonto. Tai reiškia, kad tiesiogiai į Žemę grįžtantis signalas gali trikdyti pats save dėl radijo bangų atspindžių nuo reljefo.“
Iššūkių kelia ekstremalios temperatūros ir radiacija
Tuo tarpu NASA Mėnulio trečiosios kartos partnerystė (angl. Lunar Third Generation Partnership, 3GPP) kartu su M. Zembos LSP projektu tiria, kaip Mėnulyje įdiegti belaidžio ryšio technologijas.
„Belaidžio ryšio sistemoms Mėnulio paviršiuje kyla keli esminiai iššūkiai“, – sako Mėnulio 3GPP projekto pagrindinis tyrėjas Raymondas Wagneris.
„Jau vien dėl ekstremalios temperatūros ir radiacinės aplinkos komercinės paskirties elektronikai gali kilti įvairių problemų. 4G ir 5G sistemos yra sudėtingos skaičiavimo požiūriu, o jų pritaikymas Mėnulio paviršiui yra nemenkas uždavinys, – teigia jis. – Be to, dar reikės nemažai padirbėti, kad iki galo suprastume radijo dažnių sklidimo aplinką Mėnulio paviršiuje.“
Kai Mėnulyje bus galima naudotis 4G ir 5G ryšiu, bet kuris palydovo paviršiuje esantis astronautas galės patikimai sąveikauti su mėnuleigiais ir kitais prietaisais, bendrauti su įgulos nariais.
„Bendrovės „Intuitive Machines“ projektas IM-2 (planuojamas 2024 m.) taip pat yra pirmoji galimybė Mėnulyje pademonstruoti mobilųjį ryšį ir rinkti duomenis, – sako M. Zemba. – NASA skyrė finansavimą „Nokia Bell Labs“ ir tikisi, kad ji pademonstruos 4G ryšį tarp nusileidimo modulio ir mėnuleigio – tai bus pirmasis korinio ryšio tinklas Mėnulyje ir puiki galimybė patikrinti modelį bei pristatyti technologiją.“
„LunaNet“ – internetas Mėnulyje ir aplink jį
Europos kosmoso agentūra (EKA) kartu su pramonės atstovais kuria trijų–keturių Mėnulio ryšių ir duomenų perdavimo palydovų tinklą, panašų į Žemėje naudojamą GPS.
Pirmasis žingsnis – 2025 m. pradėti technologiją demonstruojančią Mėnulio palydovo misiją „Lunar Pathfinder“. Jį sukonstruos ir valdys Jungtinės Karalystės bendrovė SSTL, o į orbitą išves komercinė kosmoso transporto bendrovė „Firefly Aerospace“.
SSTL tikslas – tapti komerciniu ryšio tiekėju Mėnulyje skriejantiems kosminiams laivams ir bet kurioje Mėnulio paviršiaus dalyje nusileidžiantiems aparatams.
„Šiuo metu norint gauti duomenis tenka naudotis NASA „Deep Space Network“ arba EKA „Estrack“ tinklu, – sako SSTL atstovaujantis „Lunar Pathfinder“ projekto vadovas Charlesas Cranstounas, turėdamas omenyje pasaulinį Europos kosminių aparatų stebėjimo antžeminių stočių tinklą, kuris, anot jo, šiuo metu yra labai perkrautas.
Todėl per kelerius ateinančius metus vyriausybinės kosmoso agentūros ir komercinės bendrovės Mėnulyje sukurs naują ryšių infrastruktūrą. NASA siūloma sistema yra „LunaNet“.
„LunaNet“ sistema bandoma atkartoti antžeminį internetą, tačiau aplink Mėnulį ir Mėnulyje, – sako „Goonhilly“ atstovas M. Cosby, kuris bendradarbiaudamas su Jungtinės Karalystės kosmoso agentūra ir tarptautine bendruomene siekia apibrėžti naujojo Mėnulio ryšio standartus.
