Исследователи разрабатывают стандарты сотовой связи для космических полетов на Луну и Марс

Думаете, трудно найти хорошую сотовую связь на Земле? Попробуйте сделать это на Луне или Марсе.

Команда исследователей университета Саймона Фрейзера усердно работает над тем, чтобы системы связи LTE/4G и Wi-Fi на Луне стали реальностью к 2022 году.

Космический Wi-Fi

В настоящее время группа стран, включая США и Канаду, работает над возвращением людей на поверхность Луны к 2024 году под эгидой программы Artemis. В октябре НАСА выбрало лабораторию Nokia Bell Labs для создания на Луне испытательной сети сотовой связи LTE с целью проверки технологии создания коммуникационной инфраструктуры для поддержки Artemis и подготовки к будущим полетам человека на Марс. Но прежде чем это произойдет, необходимо доказать, что сетевая технология, необходимая для функционирования связи, должна эффективно работать между различными космическими агентствами. Кроме того, потребуются международные рекомендации по использованию технологий LTE, 5G и Wi-Fi для космических полетов. Предложенные стандарты должны быть затем протестированы, прежде чем они станут международно принятыми.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

НАСА и Канадское космическое агентство (ККА) доверили эти критические испытания ученым известного Университета Саймона Фрейзера PolyLAB во главе со Стивеном Брехэмом. Вместе с партнерами Кевином Гиффордом и Сиддхартха Субраем из Колорадского университета Боулдера (CU Boulder), СФУ эксплуатирует канадский компонент испытательного полигона для беспроводной связи (ExWC) на базе Центра Харбор Ванкувера. На этом объекте проверяются стандарты функциональной совместимости для обеспечения возможности подключения будущих сетей сотовой связи и Wi-Fi в космосе к любому устройству.

"Это звучит как далеко идущая вещь, строящая сети на Луне, Марсе и даже дальше в нашей Солнечной системе", - говорит Брехэм. "Но на самом деле мы тестируем технологию Nokia прямо сейчас здесь, в Центре Харбор".

"ExWC - это то, что позволит нам построить систему технологических стандартов, необходимых для вывода сотовых сетей с Земли в Солнечную систему". Прежде чем космические агентства смогут внедрить эти технологии, нам необходимо доказать, что мы можем работать между несколькими поставщиками и различными агентствами, поэтому НАСА и ККА оказывают поддержку испытательному стенду ExWC".

Испытательный стенд ExWC был специально создан в 2018 году, чтобы помочь НАСА и ККА отточить высокоскоростную беспроводную связь в космосе, особенно вокруг решений LTE 5G и усовершенствованных Wi-Fi. И СФУ, и ККА имеют свои собственные радиосети, которые обмениваются данными с сетями управления, называемыми ядрами. Радиостанции СФУ в лаборатории, на вышках и в горах Британской Колумбии и Юкона разговаривают как с ядром СФУ, так и с ядром CU Boulder, которые разговаривают с СФУ.

Команда проводит испытания между поставщиками, включая Star Solutions International, расположенную в Ванкувере, и через национальные границы в CU Boulder, где находятся компоненты Nokia. В СФУ также используется ряд клиентских устройств сотовой связи, таких как шлюзы LTE и Wi-Fi от Sierra Wireless, другой местной компании, которые позволяют Брехэму создавать прототипы и проверять коммуникацию на базе транспортного средства.

Из-за способности беспроводной связи быстро передавать огромные объемы информации на большие расстояния, Брехэм был ранним сторонником беспроводных технологий, которые сегодня известны как Wi-Fi, LTE и 5G сети.

"Я помню, как рассказывал людям, чего можно было добиться с помощью мобильных телефонов до того, как у нас появились широкополосные сотовые сети передачи данных, более 20 лет назад, когда казалось, что это очень невероятный отрезок пути для устройств, которые тогда могли только делать голос и текст", - говорит он.

"Люди спрашивали, как астронавты могут получать информацию, и Гиффорд, я и наши коллеги предсказывали, что это будет на маленьких компьютерах, которые очень похожи на смартфоны, которые у нас есть сегодня.

"Эти технологии будут работать в космосе точно так же, как мы с вами сейчас используем их на Земле". Мы очень рады, что эти миссии используют эти сети на поверхности других миров в нашей Солнечной системе, и наконец-то мы движемся вперед. НАСА выбрало Nokia для первого эксперимента по лунным сетям".

Брэм и доцент Питер Андерсон, возглавляющий лабораторию телематических исследований СФУ, в состав которой входит PolyLAB, делятся многолетней историей работы НАСА и Канадского космического агентства над исследованиями в области связи и аналоговых систем. Их работа включает в себя обширные исследования предшественников сотовых и современных Wi-Fi сетей в Канадской Высокой Арктике с Институтом SETI и Институтом Марса, начиная с 1998 года, а также разработку архитектуры SFU PlanetNet для исследования поверхностей других миров. Среди других партнеров - канадская компания MDA, занимающаяся космическими технологиями, и Канадский исследовательский центр связи. Сотрудничество с ККА и MDA включает исследования в области связи для орбитального аппарата связи на Марсе, беспроводной связи на Луне и на поверхности Марса, лунохода прямой связи с Землей и орбитальных ретрансляционных аппаратов связи.

Брехэм и Гиффорда опубликовали несколько статей о том, как технологии LTE и 5G могут применяться для космических полетов нового поколения, особенно для полетов экипажей, которым необходима связь в скафандрах и вездеходах.

Андерсон и Брехэм интегрируют соответствующие концепции с 1997 года для коммуникаций следующего поколения в области общественной безопасности, основываясь на результатах исследований Андерсона, проводившихся в течение многих десятилетий. Эта работа стала важным компонентом в разработке и тестировании концепций канадской широкополосной сети общественной безопасности и международных стандартов эксплуатации развертываемых "точно в срок" сотовых сетей в крупных чрезвычайных ситуациях.

В настоящее время в Британской Колумбии и Юконе проводятся пилотные проекты по созданию таких сетей, включая разработку методов управления ими во время пандемии COVID-19. опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet