هذا منشور ضيف. الآراء المعبر عنها هنا هي ملك المؤلف ولا تمثل بالضرورة مواقف IEEE Spectrum ، المعهد ، أو IEEE.
على الرغم من أن الأمر قد يبدو كما لو أن هناك اهتمامًا كبيرًا الآن في استكشاف المريخ ، إلا أن الكثير من الناس لا يدركون مدى أهمية القمر في الوصول إلى الكوكب الأحمر. يتم استثمار عدد من البلدان في مشاريع الفضاء التجارية إلى القمر وإنشاء اقتصاد القمر.
خلال العشرين عامًا المقبلة ، من المتوقع أن يكون هناك عدد كبير من المهام ، مع ما يقرب من نصف مساعي وطنية ونصف آخر من المهام التجارية الممولة من القطاع الخاص. ستكون البعثات أكثر شمولاً من تلك الخاصة ببرنامج Apollo في الستينيات والسبعينيات. بدلاً من الزيارات القصيرة وزراعة العلم ، يتم التخطيط للبعثات لإنشاء وجود أكثر استدامة على القمر. يتم استكشاف إمكانية إنشاء قواعد شبه ، وإجراء التجارب العلمية ، والتعدين ، واستخدام الموارد.
لتحقيق تلك الأهداف الطموحة ، تعد أنظمة الاتصالات المتقدمة أمرًا بالغ الأهمية. لا يتعلق رواد الفضاء بمشاركة الصور على وسائل التواصل الاجتماعي ؛ يتعلق الأمر بتسهيل العمليات المعقدة ، وتمكين التعاون السلس ، ودعم التطورات العلمية والمساعي الاقتصادية.
أريد الخوض في التعاون بين صناعة الاتصالات واستكشاف الفضاء. فتحت خبرة صناعة الاتصالات في تقنيات الشبكات العديد من الاحتمالات غير المستغلة التي يمكن تسخيرها في مهام الفضاء.
لقد تحدثت مع زميل IEEE Thierry E. Klein ، نائب رئيس الشراكات الاستراتيجية في Nokia Bell Labs التي ، إلى جانب ناسا والآلات البديهية ، قامت ببناء أول شبكة خلوية للقمر. لقد كنت أتابع المشروع خلال العام ونصف العام الماضي.
كلاين خبير في تقنيات الشبكات. تتمتع Bell Labs بتاريخ طويل من الابتكار في الاتصالات وسلكية الاتصالات ولعبت دورًا حيويًا في إحداث ثورة في التواصل على الأرض. تستعد الشركة الآن لتكييف وتخصيص تقنيات المهام القمرية.
Mission Mission Lander (المسمى Athena) ، الذي تم إطلاقه في 26 فبراير ويعتقد أن المركبة الفضائية هبطت على سطح القمر في 6 مارس بالقرب من Shackleton Crater على القطب الجنوبي للقمر ، وهي منطقة ذات دلالة علمية للبحث عن الماء والجليد. يتم نشر نظام الاتصالات السطحية القمرية في نوكيا على أثينا ، والتواصل مع الحمولات الأخرى في المهمة. إحدى الحمولات هي لعبة Rover لاستكشاف سطح القمر والتواصل مع Lander من خلال شبكة Nokia's 4G. الحمولة الأخرى هي قادوس مصممة لدخول حفرة والبحث عن الماء والجليد. تهدف نوكيا إلى إظهار فعالية تكنولوجيا الاتصالات الخاصة بها وتمكين المهام ذات الصلة علمياً. (اعتبارًا من 7 مارس ، ذكرت فرق البعثة أن المركبة الفضائية ربما تكون قد هبطت في اتجاه غير صحيح.)
تحديات بيئة القمر
مهمة نوكيا على القمر هي مظاهرة تقنية ، تعرض إلى ناسا وصناعة الفضاء التي يمكن نشر تكنولوجيا الاتصالات وتشغيلها وتنفيذها بشكل فعال على القمر. قامت Nokia بتكييف منتج تجاري بعيدًا عن البيئة القمرية ، وتخصيصه ودمجه لتلبية احتياجات المهام القمرية. يقول كلاين إن الشركة خفضت حجم مكونات الشبكة ووزنها واستهلاك الطاقة وتعديل الشبكة لتناسب بيئة القمر.
تعتمد صناعة الفضاء في المقام الأول على تقنيات الترددات الفائقة (UHF) والاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، لكن نوكيا تتطلع إلى التحقق من صحة وإثبات القدرة على تكييف تكنولوجيا الاتصالات لمهام القمر.
يقول كلاين إن المهمة تركز على توضيح كيفية عمل التقنيات الخلوية في البيئات القاسية. تم إطلاق IM-2 خلال النهار القمري-الذي يمثل بعض التحديات ، وخاصة من حيث الإدارة الحرارية. ليس من المتوقع أن تنجو المعدات من الظروف القاسية لقمر القمر.
لمعالجة ذلك ، طورت نوكيا تصاميم المبرد لضمان ظهور التكنولوجيا.
يقول كلاين إن تحديًا مهمًا آخر هو الإشعاع. ليست جميع المكونات مصممة بالكامل ، لكن Nokia نفذت استراتيجيات للدرع والموثوقية ، بما في ذلك نظام وقدرات وبرامج متكررة مزدوجة المكتشف تلقائيًا ويعيد تشغيل المعدات الخاطئة.
خضعت المعدات للاختبار الواسع لتحمل الضغوط الميكانيكية للإطلاق والهبوط. كانت اختبارات الصدمة والاهتزاز والتسارع مكونات حرجة لعملية التطوير ، كما يقول كلاين.
كما بذلت جهود كبيرة لمحاكاة ظروف القمر في بيئات الاختبار ، كما يقول ، لمواجهة تحديات درجات الحرارة القصوى والإشعاع واللوجستيات. يتضمن ذلك التعاون مع ناسا لمحاذاة نماذج انتشار الترددات الراديوية ، مما يضمن تنبؤات دقيقة لأداء الشبكة على سطح القمر.
أجرت نوكيا إجراءات اختبار في مواقع مع مناظر طبيعية بركانية ، بما في ذلك Fuerteventura في جزر الكناري والجبال في كولورادو. تم تصميم عمليات المحاكاة لمحاكاة التحديات التي تواجهها على سطح القمر ، مما يسمح لـ Nokia بمعايرة نماذجها ضد بيانات العالم الحقيقي.
يعترف كلاين باحتمالية وجود تحديات غير متوقعة بمجرد أن تعمل التكنولوجيا على سطح القمر. ويقول إن الاختبار الحقيقي سيأتي عندما يمكن للشركة التحقق من صحة نماذجها من خلال قياسات فعلية من سطح القمر.
تقول نوكيا عن نشر الشبكات في البيئات القاسية منذ عام 2018 ، كما يقول كلاين ، مع طموح حل المشكلات التقنية الصعبة ، إلى جانب الاعتقاد بأن قدرات الاتصال المتقدمة ضرورية لمهام الفضاء.
يؤكد كلاين على ضرورة التواصل القوي لاستكشاف القمر وما بعده. يصف رؤية لاقتصاد القمر المستقبلي يعتمد على تقنيات الاتصال المتقدمة. ويقول إن الاستفادة من قدرات 5G الحالية أمر بالغ الأهمية للمساعي.
تمثل التطورات في مشروع الاتصالات القمرية في نوكيا قفزات كبيرة إلى الأمام في تكنولوجيا استكشاف الفضاء. يستعد دمج أنظمة الاتصالات المتقدمة على القمر لتعزيز فهمنا لظروف القمر ودعم المهام الاستكشافية المستقبلية.
إنني أتطلع إلى رؤية كيفية أداء التقنيات في بيئتها الحقيقية وما هي الاكتشافات التي تنتظرنا نتيجة لذلك.
أعتقد اعتقادا راسخا أن خبرة صناعة الاتصالات في تقنيات التواصل يمكن أن تلعب دورا حاسما في تقدم استكشاف الفضاء وتعزيز نمو الاقتصاد القمر.
من مقالات موقعك
المقالات ذات الصلة حول الويب
