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NASA 计划在月球装 Wi-Fi，并以此解决地球上的数字鸿沟

百家 作者：AppSO 2021-10-15 12:28:23
远程办公、网络电商、在线教育、移动支付......对于享受数字红利的我们来说，这些服务像呼吸和喝水一般自然。
但在全球的很多地方，访问可靠快速的无线互联网依旧是一种奢侈。他们处在数字鸿沟的不幸一边，被以信息为基础的新经济排除在外，也被剥夺了在线教育、购物、娱乐和社交的机会。

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图片来自：联合国官网
在 NASA 格伦研究中心所在地克利夫兰，国家数字包容联盟（NDIA）的一项研究发现，该市约 31% 的家庭没有宽带接入。基于这项研究，当地的经济发展组织「大克利夫兰伙伴关系」（GCP）联系了 NASA 格伦研究中心，寻求解决问题的办法。

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240 英里高度的克利夫兰夜景. 图片来自：NASA
NASA 格伦研究中心的罗盘实验室（Compass Lab）接下了这个挑战，尝试应用尚处于假设阶段的月球 Wi-Fi 框架，解决地球上的数字鸿沟问题，并为未来的月球通信提供参考。
所谓月球 Wi-Fi 框架，是为 NASA 「阿耳忒弥斯」登月计划而制定。美国将于 2024 年实现重返月球，此后在月球南极建立长期战略存在——「阿尔忒弥斯大本营」（Artemis Base Camp）。大本营将包括栖息地、电力系统和通讯系统。届时为实现更好的地面探索，宇航员需要与月球轨道平台、着陆器、栖息地、漫游车等建立高速通信。

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阿尔忒弥斯大本营概念图. 图片来自：NASA
因此，NASA 计划在多个 24 英尺长的杆上安装路由器，这些杆子则连接在栖息地、着陆器或其他大型硬件上。与单个大型塔相比，这种方法将更好地保证栖息地的网络稳定性，宇航员等移动探索者可在路由器之间漫游。
尽管月球 Wi-Fi 的框架是概念性的，但这个概念已启发地球上的人们为联网进行更多探索，类似的「网状网络」曾小规模地用于纽约布鲁克林等社区。克利夫兰的网络问题也是顺延这一思路。

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灯柱. 图片来自：Fox News
罗盘实验室将当地社区与阿尔忒弥斯大本营的规模进行了比较，试图通过解决地球上的网络问题来为月球基地提供案例。他们将 Wi-Fi 路由器连接到大约 20000 根灯柱或电线杆，路由器的间隔不超过 100 码，每台路由器提供其所在杆子 50 码半径内的室内外用户的连接。
这种方法可以在四人家庭中提供大约 7.5 Mbps的下载速度，但可能需要 Wi-Fi 中继器帮助旧的、低性能的设备在室内连接。罗盘实验室团队负责人 Steve Oleson 指出：
这种连接性足以完成学业、参与虚拟通话和其他基于互联网的活动，但还不足以支持 4K 流媒体。如果我们将路由器移近一点，相距 50-75 码，这将大大提高带宽。

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Steve Oleson. 图片来自：Fox News
在此基础上，克利夫兰市的凯霍加县发布了一份提案请求，希望公司们能在全县范围内提供负担得起的互联网接入解决方案。毕竟，该市尚有约 31% 的家庭没有宽带接入。克利夫兰市最近拨出 2000 万美元用于宽带扩张。
然而，若将视线从地面再移回月球，Wi-Fi 连接还有许多未知数。虽然月球的干扰程度小于房屋和树木林立的社区，但它也不具备地球现有基础设施的优势，电力、反馈、月球互联网，所有这些都需要供应。

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LunaNet 概念渲染图. 图片来自：NASA
不过，基于月球 Wi-Fi 框架解决地球的数字鸿沟，这样的尝试本身就很有意义，不仅为互联网服务欠缺的社区提供数字时代的诸多好处，也能为未来的登月计划提供决策信息。Steve Oleson 表示：
我们整天都在研究航天器，带来的次要好处是我们开发了可以返回地球的技术。要如何将所有这些互联？你不会盲目地为月球设计一个无线系统，你会关心如何在地球上做到它。
GCP 宣传和战略执行副总裁 Marty McGann 也认为，NASA 确实为他们的社区给出了一个可能选项，「NASA 面向未来的方案可以解决我们社区的核心问题，这对我们来说真的很重要」。


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