Handy auf dem Mond: Nokia will ein Mobilfunknetz auf dem Erdtrabanten etablieren
Der Mond ist in den letzten Jahren wieder vermehrt in den Fokus der bemannten Raumfahrt geraten – das geht von der Artemis-Mission der NASA bis hin zu mittelfristigen Plänen eines dauerhaften Außenpostens der Menschheit auf dem Erdtrabanten. Dementsprechend wird auch verlässliche Kommunikation aufgebaut. Das Unternehmen Nokia will nun das erste Mobilfunknetz auf dem Mond aufbauen.
Neuer Kommunikationsstandard auf dem Mond
Noch im Februar startet vom Kennedy Space Center der NASA die zweite Mission des Privatunternehmens Intuitive Machines. In deren Rahmen soll ein Landefahrzeug, ein Rover und ein Hopper zum Einsatz kommen, um einen Ort in der Nähe des Südpols des Mondes zu erkunden und einen Kommunikationssatelliten in die Umlaufbahn zu bringen.
Außerdem soll die Mission ein voll funktionsfähiges 4G-Mobilfunknetz auf den Mond bringen. Es würde sich um eine absolute Premiere handeln – nicht nur auf dem Erdtrabanten, sondern generell im Weltall. Seit den Apollo-Mondmissionen basiert die Kommunikation auf der Mondoberfläche auf Punkt-zu-Punkt-Funkverbindungen, die eine Sichtlinie zwischen Sender und Empfänger benötigen. Auf diese Art und Weise kommunizieren Mondmissionen aktuell auch mit der Erde. Dies war in der Vergangenheit problemlos möglich, da in der Regel nur wenige Stationen miteinander verbunden werden mussten, die nicht viele Daten sendeten.
„Die Geräte basierten auf einer Funktechnik, die eine kleine Anzahl von Geräten mit relativ geringem Datendurchsatz verbindet„, erklärt Thierry Klein, der Präsident von Nokia Bell Labs Solutions Research. Das Unternehmen wurde bereits 2020 von der NASA beauftragt, ein Mobilfunknetz für den Einsatz auf dem Mond zu entwickeln.
Kompaktes Mobilfunknetz im Testbetrieb
Der Wechsel von einer Punkt-zu-Punkt-Funkkommunikation auf ein Mobilfunknetz soll nicht nur eine höhere Reichweite bringen, sondern auch die Geschwindigkeit der Datenübertragung sowie die Anzahl der Geräte im Kommunikationsnetz erhöhen. Allerdings herrschen im All und auf der Mondoberfläche andere Bedingungen als auf der Erde, sodass dort etablierte Technologie nicht einfach verwendet werden kann, ohne sie zu verändern und an die raueren Bedingungen anzupassen. Nokia entwickelte deshalb ein Mobilfunknetz, dessen Komponenten gegen extreme Temperaturen und Strahlung geschützt sind und die die in der Raumfahrt zwangsweise auftretenden Vibrationen aushalten. Diese Komponenten wurden dann in einer Netzwerkbox untergebracht, die alle für das Mobilfunknetz nötigen Bauteile enthält – abgesehen von der Antenne und der Stromquelle.
„ Wir haben die Antenne auf dem Lander, sodass sie zusammen mit der Netzwerkbox im Wesentlichen die Basisstation und den Sendemast darstellt„, so Klein weiter. Für die Stromversorgung sind die Solarzellen des Landers zuständig. Das 4G-Mobilfunknetz wird genutzt werden, um während der Mission die Kommunikation zwischen dem Lander und den beiden Fahrzeugen zu gewährleisten.
Dauerhafter Mobilfunk auf dem Mond
Nach diesem ersten Versuch, der wahrscheinlich nur für wenige Tage ein Mobilfunknetz auf dem Mond etablieren wird, will Nokia ein umfassenderes 4G- oder 5G-Netz auf dem Erdtrabanten etablieren. Dieses soll in der Lage sein, das geplante Artemis-Habitat inklusive der unmittelbaren Umgebung abzudecken. Die Mobilfunkkommunikation soll direkt in die Axiom-Raumanzüge zukünftiger Mondastronaut:innen integriert werden.
Dieser Plan wird nicht von jedem begrüßt, da LTE-Netze etwa in einem Frequenzbereich arbeiten, der sich mit den Frequenzen überschneidet, die eigentlich der Radioastronomie vorbehalten sind. Derartige Signale vom Mond könnten daher wissenschaftliche Beobachtungen stören. Radioteleskope sind besonders empfindlich gegenüber Störungen in ihrer Sichtlinie und werden bereits heute regelmäßig gestört, etwa von Starlink-Satelliten.
Außerdem gibt es regulatorische Hindernisse. So gehört das LTE-Band etwa nicht zu den Funkbändern, die international der Unterstützung von Mondmissionen zugewiesen wurden. Für die IM-2-Mission bekam Nokia dahingehend eine Sondergenehmigung. „Für einen dauerhaften Einsatz müssen wir ein anderes Frequenzband wählen. Wir haben bereits eine Liste mit möglichen Frequenzen, die wir in Betracht ziehen„, erläutert Klein. Die eingesetzte Technologie soll dennoch mit 4G- oder 5G-Standards auf der Erde kompatibel bleiben.
