Nokia met en place le premier réseau cellulaire sur la Lune. La technologie sera testée pour la première fois lors d'une prochaine mission au pôle sud de la Lunemais elle est critiquée par les astronomes
Intuitive Machines lancera à la fin du moins une nouvelle mission lunaire. Cette mission déploiera un atterrisseur, un rover et d'autres équipements sur la face cachée de la Lune. Mais la mission apportera aussi quelque chose qui n'a jamais été installé sur la Lune ou ailleurs dans l'espace : « un réseau cellulaire 4G entièrement fonctionnel ». Le réseau a été conçu par Nokia avec des composants résistants aux radiations, aux températures extrêmes et aux vibrations qui se produiront lors du lancement, du vol et de l'atterrissage. Il vise à faciliter les communications lors de la mission, avec des vitesses de transfert de données plus élevées.
Intuitive Machines et Nokia vont déployer un réseau cellulaire 4G sur la Lune
Intuitive Machines est la société privée à l'origine du premier atterrisseur commercial qui s'est posé sur la Lune. La société lancera dans le courant du mois une deuxième mission lunaire, IM-2, depuis le centre spatial Kennedy de la NASA en Floride. Nokia Bell Labs et Intuitive Machines ont annoncé l'intégration réussie du système de communication de surface lunaire (Lunar Surface Communication System - LSCS) de Nokia dans l'atterrisseur de la mission IM-2.
L'atterrisseur de la mission IM-2 est baptisé « Athena ». Athena et le LSCS voyageront jusqu'à la région du pôle sud de la Lune lors de la prochaine mission IM-2, où Nokia et Intuitive Machines ont l'intention de déployer le premier réseau cellulaire sur la Lune pour faciliter la communication lors des missions dans l'espace.
Le LSCS est constitué de composants résistants aux radiations, aux températures extrêmes et aux vibrations qui se produiront lors du lancement, du vol et de l'atterrissage. Ces composants ont été regroupés dans un « réseau dans une boîte », qui contient tout ce qui est nécessaire à un réseau cellulaire, à l'exception de l'antenne et d'une source d'énergie. Comme l'explique Nokia sur son site Web, ce réseau ne ressemble à aucun réseau cellulaire connu sur Terre.
Envoyé par Nokia
Bien que LSCS soit un système 4G/LTE à la base, il ne ressemble à aucun réseau cellulaire sur Terre. Près de vingt ans de recherche et d'innovation de Nokia Bell Labs ont été nécessaires pour reconceptualiser entièrement un réseau terrestre afin de répondre aux paramètres uniques d'une mission lunaire.
Nous avons repoussé les limites de l'automatisation, de l'optimisation, de la miniaturisation et de l'intégration en combinant la radio, la station de base, le routage, la sécurité et les éléments centraux du réseau en un seul « réseau dans une boîte » hautement résilient qui peut être facilement installé sur un atterrisseur, un rover ou un habitat lunaire.
Nous avons révisé son logiciel système pour créer un réseau entièrement autonome, capable de s'autodéployer, de s'autoconfigurer et de s'autoréparer.
Nous avons également conçu de multiples redondances matérielles et logicielles et des mécanismes de basculement pour pallier les éventuelles défaillances matérielles et électroniques causées par les rayonnements cosmiques et y remédier. Le LSCS est plus qu'un « réseau dans une boîte » ; nous avons développé des modules de dispositifs et des antennes, ainsi qu'un logiciel d'exploitation et de gestion personnalisé.
L'ensemble de ces composants constitue une solution de bout en bout créant un réseau cellulaire permettant aux machines et aux personnes de communiquer lors de l'exploration et de l'étude de la surface lunaire.
Toutefois, Nokia prévoit un réseau cellulaire 4G ou 5G plus étendu, capable de couvrir l'habitat Artemis prévu et ses environs. L'entreprise travaille également à l'intégration des communications cellulaires dans les combinaisons spatiales Axiom destinées aux futurs astronautes lunaires.
Pourquoi déployer un réseau cellulaire 4G ou 5G sur la surface de la Lune ?
Selon les experts dans le domaine, les communications radio point à point, qui nécessitent une ligne de visée claire entre les antennes émettrices et réceptrices, ont toujours constitué l'épine dorsale des communications de surface et de la liaison avec la Terre, depuis le programme Apollo de la NASA. L'utilisation des communications radio point à point dans l'espace ne posait guère de problèmes dans le passé, car il n'y a jamais eu autant de points à relier.
En général, un seul vaisseau spatial, un atterrisseur ou un rover communiquait avec la Terre. Et ils n'avaient pas besoin d'envoyer beaucoup de données non plus. « Ils étaient basés sur des technologies [ultra haute fréquence] ou [très haute fréquence] connectant un petit nombre d'appareils avec un débit de données relativement faible », explique Thierry Klein, président de Nokia Bell Labs Solutions Research, qui dirige l'équipe à l'origine du réseau cellulaire.
Cependant, il pourrait bientôt y avoir beaucoup plus de monde là-haut : le programme Artemis de la NASA prévoit de ramener les astronautes sur la Lune dès 2028 et d'étendre cette présence à un habitat permanent dans les années 2030. Ce programme s'inscrit dans la nouvelle course à l'espace avec la Chine.
Ainsi, le 14 octobre 2020, la NASA a annoncé un partenariat avec Nokia pour la construction du tout le premier système de communication LTE/4G sur la Lune, dans le cadre de son programme Artemis. Dans le cadre de cet accord, Nokia aurait reçu une somme allant jusqu'à 14,1 millions de dollars de la part de l’agence spatiale américaine afin que l'entreprise puisse mener à bien ses recherches. Cette mission a été critiquée et qualifiée de farfelue pour certains.
Selon Thierry Klein, le passage de communications radio point à point à une architecture de réseau cellulaire à part entière devrait se traduire par des vitesses de transfert de données plus élevées, une meilleure portée et l'augmentation du nombre d'appareils pouvant être connectés simultanément.
Mais les conditions difficiles des voyages spatiaux et de la surface lunaire font qu'il est difficile d'utiliser la technologie cellulaire terrestre directement sur l'étagère. C'est la raison pour laquelle Nokia a conçu des composants résistants aux radiations, aux températures extrêmes et à un certain nombre d'autres conditions.
Déploiement d'un réseau cellulaire sur la Lune : un projet très controversé
Le projet de la NASA de déployer un réseau cellulaire 4G su la Lune ne plaît pas à tout le monde. Il est notamment critiqué par les astronomes. En effet, les réseaux LTE fonctionnent généralement entre 700 MHz et 2,6 GHz, une région du spectre des radiofréquences qui chevauche partiellement les fréquences réservées à la radioastronomie. La présence de tels signaux radio provenant de la lune pourrait potentiellement interférer avec les observations.
« Les télescopes sont plus sensibles dans la direction où ils pointent vers le ciel », a déclaré Chris De Pree, gestionnaire adjoint du spectre au National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dans un courriel au MIT Technology Review. Les satellites de communication comme Starlink se retrouvent souvent dans la ligne de mire des radiotélescopes. Un réseau cellulaire à grande échelle sur la Lune ajouterait encore plus de bruit au ciel nocturne.
Il existe également un obstacle réglementaire qu'il faut contourner. Certaines bandes radio ont été attribuées au niveau international pour soutenir les missions lunaires, et la bande LTE n'en fait pas partie. « L'utilisation des fréquences 4G sur ou autour de la Lune est une violation des réglementations radio de l'UIT-R », a expliqué Harvey Liszt, responsable du spectre au NRAO. L'on ignore comment la NASA compte traiter cette question réglementaire.
Pour déployer légalement le réseau 4G sur la Lune, Nokia a obtenu une dérogation spécifique pour la mission IM-2. « Pour un déploiement permanent, nous devrons choisir une autre bande de fréquences. Nous avons déjà une liste de fréquences candidates à prendre en considération », explique Thierry Klein.
Même avec le changement de fréquence, le réseau lunaire de Nokia restera compatible avec les normes 4G ou 5G terrestres. Cela signifie que si vous emportez votre smartphone sur la Lune et qu'il survit au voyage et aux conditions lunaires brutales, il devrait fonctionner sur la Lune comme il le fait sur Terre.
Sources : Nokia (1, 2), Intuitive Machines
Et vous ?
Quel est votre avis sur le sujet ? Que pensez-vous du système de communication de surface lunaire (LSCS) de Nokia ? Le LSCS pourrait causer des interférences avec les télescopes et nuire à l'observation du ciel nocturne. Qu'en pensez-vous ?Voir aussi
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