NASA 計劃在月球裝 Wi-Fi，並以此解決地球上的數字鴻溝
遠程辦公、網絡電商、在線教育、移動支付…… 對於享受數字紅利的我們來説，這些服務像呼吸和喝水一般自然。
但在全球的很多地方，訪問可靠快速的無線互聯網依舊是一種奢侈。他們處在數字鴻溝的不幸一邊，被以信息為基礎的新經濟排除在外，也被剝奪了在線教育、購物、娛樂和社交的機會。
▲ 圖片來自：聯合國官網
在 NASA 格倫研究中心所在地克利夫蘭，國家數字包容聯盟（NDIA）的一項研究發現，該市約 31% 的家庭沒有寬帶接入。基於這項研究，當地的經濟發展組織 「大克利夫蘭夥伴關係」（GCP）聯繫了 NASA 格倫研究中心，尋求解決問題的辦法。
▲ 240 英里高度的克利夫蘭夜景. 圖片來自：NASA
NASA 格倫研究中心的羅盤實驗室（Compass Lab）接下了這個挑戰，嘗試應用尚處於假設階段的月球 Wi-Fi 框架，解決地球上的數字鴻溝問題，併為未來的月球通信提供參考。
所謂月球 Wi-Fi 框架，是為 NASA 「阿耳忒彌斯」登月計劃而制定。美國將於 2024 年實現重返月球，此後在月球南極建立長期戰略存在——「阿爾忒彌斯大本營」（Artemis Base Camp）。大本營將包括棲息地、電力系統和通訊系統。屆時為實現更好的地面探索，宇航員需要與月球軌道平台、着陸器、棲息地、漫遊車等建立高速通信。
▲ 阿爾忒彌斯大本營概念圖. 圖片來自：NASA
因此，NASA 計劃在多個 24 英尺長的杆上安裝路由器，這些杆子則連接在棲息地、着陸器或其他大型硬件上。與單個大型塔相比，這種方法將更好地保證棲息地的網絡穩定性，宇航員等移動探索者可在路由器之間漫遊。
儘管月球 Wi-Fi 的框架是概念性的，但這個概念已啓發地球上的人們為聯網進行更多探索，類似的 「網狀網絡」曾小規模地用於紐約布魯克林等社區。克利夫蘭的網絡問題也是順延這一思路。
▲ 燈柱. 圖片來自：Fox News
羅盤實驗室將當地社區與阿爾忒彌斯大本營的規模進行了比較，試圖通過解決地球上的網絡問題來為月球基地提供案例。他們將 Wi-Fi 路由器連接到大約 20000 根燈柱或電線杆，路由器的間隔不超過 100 碼，每台路由器提供其所在杆子 50 碼半徑內的室內外用户的連接。
這種方法可以在四人家庭中提供大約 7.5 Mbps 的下載速度，但可能需要 Wi-Fi 中繼器幫助舊的、低性能的設備在室內連接。羅盤實驗室團隊負責人 Steve Oleson 指出：
▲ Steve Oleson. 圖片來自：Fox News
在此基礎上，克利夫蘭市的凱霍加縣發佈了一份提案請求，希望公司們能在全縣範圍內提供負擔得起的互聯網接入解決方案。畢竟，該市尚有約 31% 的家庭沒有寬帶接入。克利夫蘭市最近撥出 2000 萬美元用於寬帶擴張。
然而，若將視線從地面再移回月球，Wi-Fi 連接還有許多未知數。雖然月球的干擾程度小於房屋和樹木林立的社區，但它也不具備地球現有基礎設施的優勢，電力、反饋、月球互聯網，所有這些都需要供應。
▲ LunaNet 概念渲染圖. 圖片來自：NASA
不過，基於月球 Wi-Fi 框架解決地球的數字鴻溝，這樣的嘗試本身就很有意義，不僅為互聯網服務欠缺的社區提供數字時代的諸多好處，也能為未來的登月計劃提供決策信息。Steve Oleson 表示：
GCP 宣傳和戰略執行副總裁 Marty McGann 也認為，NASA 確實為他們的社區給出了一個可能選項，「NASA 面向未來的方案可以解決我們社區的核心問題，這對我們來説真的很重要」。
資料來源：愛範兒（ifanr）
但在全球的很多地方，訪問可靠快速的無線互聯網依舊是一種奢侈。他們處在數字鴻溝的不幸一邊，被以信息為基礎的新經濟排除在外，也被剝奪了在線教育、購物、娛樂和社交的機會。
▲ 圖片來自：聯合國官網
在 NASA 格倫研究中心所在地克利夫蘭，國家數字包容聯盟（NDIA）的一項研究發現，該市約 31% 的家庭沒有寬帶接入。基於這項研究，當地的經濟發展組織 「大克利夫蘭夥伴關係」（GCP）聯繫了 NASA 格倫研究中心，尋求解決問題的辦法。
▲ 240 英里高度的克利夫蘭夜景. 圖片來自：NASA
NASA 格倫研究中心的羅盤實驗室（Compass Lab）接下了這個挑戰，嘗試應用尚處於假設階段的月球 Wi-Fi 框架，解決地球上的數字鴻溝問題，併為未來的月球通信提供參考。
所謂月球 Wi-Fi 框架，是為 NASA 「阿耳忒彌斯」登月計劃而制定。美國將於 2024 年實現重返月球，此後在月球南極建立長期戰略存在——「阿爾忒彌斯大本營」（Artemis Base Camp）。大本營將包括棲息地、電力系統和通訊系統。屆時為實現更好的地面探索，宇航員需要與月球軌道平台、着陸器、棲息地、漫遊車等建立高速通信。
▲ 阿爾忒彌斯大本營概念圖. 圖片來自：NASA
因此，NASA 計劃在多個 24 英尺長的杆上安裝路由器，這些杆子則連接在棲息地、着陸器或其他大型硬件上。與單個大型塔相比，這種方法將更好地保證棲息地的網絡穩定性，宇航員等移動探索者可在路由器之間漫遊。
儘管月球 Wi-Fi 的框架是概念性的，但這個概念已啓發地球上的人們為聯網進行更多探索，類似的 「網狀網絡」曾小規模地用於紐約布魯克林等社區。克利夫蘭的網絡問題也是順延這一思路。
▲ 燈柱. 圖片來自：Fox News
羅盤實驗室將當地社區與阿爾忒彌斯大本營的規模進行了比較，試圖通過解決地球上的網絡問題來為月球基地提供案例。他們將 Wi-Fi 路由器連接到大約 20000 根燈柱或電線杆，路由器的間隔不超過 100 碼，每台路由器提供其所在杆子 50 碼半徑內的室內外用户的連接。
這種方法可以在四人家庭中提供大約 7.5 Mbps 的下載速度，但可能需要 Wi-Fi 中繼器幫助舊的、低性能的設備在室內連接。羅盤實驗室團隊負責人 Steve Oleson 指出：
引用這種連接性足以完成學業、參與虛擬通話和其他基於互聯網的活動，但還不足以支持 4K 流媒體。如果我們將路由器移近一點，相距 50-75 碼，這將大大提高帶寬。
▲ Steve Oleson. 圖片來自：Fox News
在此基礎上，克利夫蘭市的凱霍加縣發佈了一份提案請求，希望公司們能在全縣範圍內提供負擔得起的互聯網接入解決方案。畢竟，該市尚有約 31% 的家庭沒有寬帶接入。克利夫蘭市最近撥出 2000 萬美元用於寬帶擴張。
然而，若將視線從地面再移回月球，Wi-Fi 連接還有許多未知數。雖然月球的干擾程度小於房屋和樹木林立的社區，但它也不具備地球現有基礎設施的優勢，電力、反饋、月球互聯網，所有這些都需要供應。
▲ LunaNet 概念渲染圖. 圖片來自：NASA
不過，基於月球 Wi-Fi 框架解決地球的數字鴻溝，這樣的嘗試本身就很有意義，不僅為互聯網服務欠缺的社區提供數字時代的諸多好處，也能為未來的登月計劃提供決策信息。Steve Oleson 表示：
引用我們整天都在研究航天器，帶來的次要好處是我們開發了可以返回地球的技術。要如何將所有這些互聯？你不會盲目地為月球設計一個無線系統，你會關心如何在地球上做到它。
GCP 宣傳和戰略執行副總裁 Marty McGann 也認為，NASA 確實為他們的社區給出了一個可能選項，「NASA 面向未來的方案可以解決我們社區的核心問題，這對我們來説真的很重要」。
資料來源：愛範兒（ifanr）