中国探月工程总设计师吴伟仁透露,嫦娥八号月球探测器计划在月球南极区域着陆。该探测器不仅要建立通信系统和能源系统,还要验证在月球上就地取材的能力。当被问及未来是否可以在月球上打电话、盖房子时,吴伟仁给出了肯定的回答。
目前,地月之间已有中继通信和射频通信等手段,特别是中国的鹊桥系列中继星,能够同时连接地球与月球背面,增强了信号传输的稳定性。随着载人探月任务增加,对高效通信的需求也在增长。
从中国国家航天局展示的国际月球科研站模型来看,月球通信方案类似于铁塔加基站的方式。理论上,成熟的5G技术可以应用于月球,满足科研站附近的日常通信需求。然而,月球环境特殊,没有空气且温差极大,这对设备提出了更高要求。通信基站需承受火箭发射和降落时的巨大震动,并能在强宇宙辐射下工作,还需解决温度剧烈变化的问题。因此,未来的月球5G通信设备需要专门设计,例如采用辐射散热装置和特殊材料。
月球通信不仅要在科研站范围内有效,还必须保持与地球的实时联系。由于地月平均距离为38万公里,通信基站需考虑时延问题。国外也采取类似策略,如贝尔实验室为美国“阿尔忒弥斯”计划研发月球通信基础设施,以支持数据传输、漫游车控制和高清视频传输等功能。
对于远离科研站的活动,多国提出构建月球通信卫星网络的想法。月球较小且无恶劣气候干扰,预计只需几颗卫星就能满足需求。欧空局2024年推出的“月光计划”就是一个例子,它将由1颗通信卫星和4颗导航定位卫星组成,专为月球提供通信和导航服务。
吴伟仁表示,中国正致力于构建一个以月球为中心,集通信、导航、遥感等功能为一体的卫星星座,旨在将现有的以地球为中心的空间基础设施扩展至更广阔的太阳系范围。(责任编辑:于浩淙 zx0176)