月面インターネットの構築【特集】

月面初の通信事業者

その一環として、2020年10月下旬、ノキアは2022年末までに月面に4Gネットワークを展開する契約を獲得しました。ノキア・ベル研究所の副所長兼プロジェクト責任者であるティエリー・クライン氏は、「Tipping Pointプログラムの一環として、この取り組みは本当に独自のもの 」と説明しています。

「Tipping Pointプログラムの目的は、将来の月や火星でのミッションを支援するための先進的な新技術を探求することです」

1,410万ドルの契約では、地球上の通信事業者が使用しているものと同様の携帯電話技術が導入され、それが月でも同じように機能するかどうかの確認が行われます。

「つまり、月面着陸船に機器を搭載し、月面着陸船に機器を搭載し、基地局とネットワークのソリューションを月面着陸船に組み込むというミッションです」とクライン氏は言います。その後、着陸船は探査機を配備し、探査機は月面での電話ユーザーと同様の役割を果たします。

「この探査機と着陸船の機器との間で無線通信を確立し、1～300メートルの短距離通信と、2～3キロまで離れられる長距離通信の両方を検討していく」

ミッションの詳細はまだ決まっていませんが、ノキアは、セルラー（移動体通信）ネットワークが宇宙での使用に耐えうるかどうかを検証するために、数週間にわたって移動体通信ネットワークの運用を行う必要があると考えています。

しかし、クライン氏は、Tipping Point契約が成立するずっと前から作業を始めていたため、このシステムがうまくいくことを確信しています。「私たちは数年前からこのプロジェクトに取り組んできた」と彼は言います。「私たちはすでに宇宙での使用に耐えうるユニットを作っている」同社は月面での運用を想定した実験を行っています。

まず、飛行の間の衝撃、振動、加速度、そして月面での温度変化、真空、放射線など。「私たちは、地球上でできる限りのテストを、機器に施している」

ノキアは、建物や木がなく、クレーターや岩がある月面でのRF性能を再現するシミュレーションモデルを構築しました。

「そして、地球上で月面の地形に似た特徴を持つ場所として、スペインのフエルテベントゥーラ島を見つけた」とクラインは言います。「そして、月面での設置を想定した構成でシステム全体を設置し、通信の観点から、RFの観点から、スループット、レイテンシー、カバレッジなどを検証した」

ノキアの実験が成功すれば、5Gに続く可能性もあり、LunaNetの普及に向けた足がかりとなるでしょう。

「もしあなたが宇宙飛行士で、月面を巡っているとしたら、ノキアのセルタワーを経由して、携帯電話に相当するネットワークアクセスを得ることになる」とイスラエル氏は言います。

「もしデータがすべて月面にあるのであれば、月面のローカルネットワーク内で完結する。しかし、地球や月の裏側にデータを送りたいのであれば、基地局からリレーやその他の組み合わせを経由して地球に戻すことになるでしょう。インターネットのトラフィックがあちこちに散らばっているのと同じように」

地上での取り組みと同様に、ネットワークの構築には、接続ポイントだけではなく、計算処理やストレージが必要になります。「誰かが月の裏側に何かを配置すれば、その周りのさまざまな生のデータを取得することができるようになる」とイスラエル氏は説明します。

「センサー自体がそれほど賢くなくても、月面にエッジ・コンピューティング・デバイスを設置すれば良い。クラウドコンピューティングやストレージなど、ネットワークプロトコルやエッジとデバイス間のネットワークアクセスによって実現されていたものが、月面シナリオでは可能になるのです」

月面での通信は、標準的なTCP/IP通信プロトコルで行われる可能性がありますが、地球への危険な航海では、それだけでは不十分です。

インターネットと比較しても、地球上のネットワークインフラは主に固定されたものとして設計されています。データセンター、海底ケーブル、基地局はすべて固定されています。LunaNetは、異なる軌道速度で動く宇宙システムに合わせて設計する必要があります。