美国航空航天局（NASA）近日宣布：将拨款1410万美元，与芬兰诺基亚公司合作在月球上建立第一个4G通信网络。现在5G如火如荼，为什么美国不在月球建5G，或者利用马斯克的星链计划Starlink建6G呢？
该消息得到了诺基亚的官方确认，在官网上进行了宣布。
诺基亚官网截图
诺基亚承建的4G网络有望在2022年下半年部署。
在月球上建立4G网络是美航天局“阿耳忒弥斯”计划的一部分。“阿耳忒弥斯”名字取自希腊神话中的月亮女神，是美国制定的重返月球计划，旨在2024年将首名女宇航员和1名男宇航员送上月球，并于2028年在月球上建立可持续落脚点，使其最终成为人类登陆火星的“中转站”，为探索火星任务做准备。
阿尔忒弥斯计划（Artemis program）是美国国家航空航天局正在进行中的一项太空探索计划，目标是重返月球并且登陆火星。该计划以希腊神话女神阿尔忒弥斯命名，她是阿波罗的孪生姐姐，此前美国的登月计划叫阿波罗计划。计划中包括首次将一名女航天员送至月球。
2019年5月，美国总统唐纳德·特朗普表示，将全力支持该计划，争取2024年将两名航天员（一位女性一位男性）运送到月球南极，实现重返月球。在下一个五年间“阿尔特弥斯”计划预计将花费2~3百亿美元，为了加快进度，白宫又要求再增加16亿美元的拨款预算。
阿尔忒弥斯计划包括三个阶段：
第一阶段（Artemis 1），计划于2020年下半年，由安装在“航天发射系统”(SLS)重型火箭上的“猎户座”飞船围绕月球进行为期3周的无人飞行，然后返回地球；
第二阶段（Artemis 2），计划在2023年完成载人飞行；
第三阶段（Artemis 3），NASA希望在2024年可以让宇航员登上月球。
长期来看，阿尔特弥斯计划希望到2028年建立一个月球殖民地，这是完成载人火星任务的关键步骤。
为了实现这一将人类在“阿波罗”计划50多年后重返月球的计划，NASA准备研发和制造五大“系统”：猎户座飞船、太空发射系统（SLS）火箭、“门户”月球轨道空间站、月面着陆系统、飞船舱内压力服及登月舱外航天服。
这些系统之间的衔接就需要稳定可靠和强大的通信技术能力。
为实现2028年在月球上建立月球基地，美国宇航局向14家公司授予总价值3.7亿美元的合同用于在月球表面部署技术。这些创新技术包括远程发电、低温冷冻、机器人技术、安全着陆以及4G网络。
诺基亚旗下的研究部门贝尔实验室称，诺基亚将在月球上推出4G／LTE网络。根据NASA的公告，这将是“太空中第一个LTE／4G通信系统”，并且该系统可以支持月球着陆器、月球车、栖息地和宇航员之间的通信，以方便宇航员传输数据、远程控制月球车、即时导航、语音、高清视频通话等。
据美航天局近日发布的公告，与现有4G标准相比，与诺基亚合作开发的4G通信系统将能提供更远距离、更快速度的月面通信，具有更高的可靠性。这一系统能够支持月球着陆器、月球车、栖息地和宇航员之间的通信，以方便宇航员传输数据、远程控制月球车、即时导航、语音和高清视频通话等。
诺基亚贝尔实验室在社交媒体上表示，经过特殊设计，他们开发的4G网络能够承受太空的极端温度、辐射和真空条件，以及在月球表面发射和降落期间产生的巨大震动影响。
不仅如此，诺基亚在一份公报中指出，4G网络对于人类在月球表面的长期存在至关重要。在将来将有更多的着陆器来扩展月球网络，随着新技术标准的成熟，诺基亚的设备可以从4G升级到5G网络。
5G在全球已经开始了商用，其具有高速率、低延迟、大容量的特点，目前的5G技术也相对成熟了，诺基亚更是掌握了5G系列通信技术，截止上周末，诺基亚已经在全球获得了100个5G订单。看起来是5G已经比较成熟了。那为什么不在月球上使用呢？
对于尖端前沿科技场域来说，稳定可靠是第一位的，虽然5G已经商用，但是不像4G，已经经过了十来年全球范围的使用，技术已经非常成熟，4G有什么问题，哪些地方存在缺陷或者Bug，哪些条件下可以稳定传输，对于掌握4G技术的公司已经非常清楚。因此对于月球只需要进行对应环境的改造升级，避免可能的陷阱。而5G可以说还是个新事物，虽然全球已经开始了商用，但是还未普及，还未经过大面积、长时间以及各种环境状况下的检验。
根据中国铁塔的报告，5G基站单系统的典型功耗分别为：华为3500W，中兴3255W，大唐4940W，而一般4G的单系统功耗仅为1300W，5G是4G的4倍。且5G基站的覆盖面积远小于4G基站，如果要实现相同面积的覆盖，5G基站的数量至少是4G的3倍，如此一叠加，5G耗电量将是4G的12倍。
月球上的装备本来就很有限，还要保证必备载荷的能源供应。因此，不可能为了体验5G新技术，就搬一个耗电大户上去。
5G单个基站的的覆盖范围一般是100-300米，空旷地带可以传输500-1000米；
4G基站的覆盖半径约为1-3公里；
3G基站的覆盖半径约为2-5公里；
虽然看起来相差不大，但是在复杂的月球表面通信，一旦遇到传输瓶颈，哪怕一米的距离都可能成为灾难。
这个上面也介绍了，5G由于设计成高速率，系统对基站的数量要求也更高，覆盖同样范围的通信需求，是4G的3倍以上。月球上不可能建设多个基站，一般是主基站、备用基站、三级备用基站配套。如果考虑到覆盖范围，那么同样的通信覆盖，5G将是4G的9倍了，5G基站耗电比4G高4倍以上，再加上数量是9倍，那能源需求就要暴涨至36倍了，这对于一个要求稳定可靠确保能源冗余的高精尖系统来说，是无论如何也不能接受的。
星链计划Starlink，目前还是马斯克的SpaceX的一个实验性项目，在美国也只有70万用户测试性使用。其技术成熟度、稳定可靠性都还有很长的路要走，不可能搬到月球上。
星链计划也不等于6G，其速率甚至还达不到4G；至于6G，还在酝酿之中，没法上天。
那有人提出，那为什么不是3G呢？3G在全球的通信发展史上，其实是一个过渡的系统，3G通信制式也非常多，有WCDMA、CDMA、还有中国的TD-SCDMA。通信速率也无法满足美国航空航天局（NASA）提出的要求：支持月球着陆器、月球车、栖息地和宇航员之间的通信，以方便宇航员传输数据、远程控制月球车、即时导航、语音、高清视频通话等。
同时，3G也已经过时了，没法过渡升级到下一代5G。
因此，4G可能是目前月球上通信的最佳选择。
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