Nokia recientemente intentó desplegar la primera red 4G LTE en la luna como parte de la misión Intuitive Machines-2 (IM-2). Esta red, alojada en un compacto “Red en una Caja” (NIB, por sus siglas en inglés), tenía la intención de proporcionar conectividad para rovers y allanar el camino para futuras misiones lunares, incluida la Artemis III de la NASA, que tiene como objetivo integrar las comunicaciones 4G LTE en los trajes espaciales de los astronautas. Si bien la misión IM-2 experimentó complicaciones, el despliegue ofreció información valiosa sobre el establecimiento de la infraestructura de comunicaciones lunar.
El ambicioso objetivo de establecer una red 4G LTE en la luna, liderado por Nokia, enfrentó desafíos inesperados durante la misión Intuitive Machines-2 (IM-2), pero aún así arrojó valiosas perspectivas sobre la viabilidad de la infraestructura de comunicaciones lunar. Inicialmente, el plan era que una pequeña red 4G estuviera operativa poco después del aterrizaje de Athena, allanando el camino para la misión Artemis III de la NASA en 2027. Esta red habría proporcionado conectividad para varios rovers desplegados desde Athena, facilitando la recopilación de datos y la transmisión de comandos, e integrando en última instancia las capacidades 4G LTE en los trajes espaciales de los astronautas para futuras exploraciones lunares. Sin embargo, un percance de aterrizaje, donde Athena aterrizó de lado a unos 250 metros de su curso previsto, obstaculizó significativamente los objetivos de la misión, lo que llevó a una conclusión prematura debido a limitaciones de energía.
A pesar de los contratiempos con la misión IM-2, Nokia mantiene que validó con éxito aspectos clave de su sistema de comunicaciones lunar. El núcleo de este sistema es el “Network in a Box” (NIB), una unidad compacta que integra la radio, la estación base, el enrutamiento y las funcionalidades centrales. John Dow, gerente general de los Sistemas de Comunicaciones Espaciales de Nokia Bell Labs, explicó que el NIB se encendió y recibió con éxito comandos y transmitió datos a la estación terrestre de Intuitive Machines en la Tierra durante la breve ventana operativa de aproximadamente 25 minutos antes de la falla de energía. Esto demostró la funcionalidad del sistema, aunque no se materializó el despliegue planificado de los rovers y la llamada celular inicial.
La secuencia operativa prevista implicaba la liberación de los vehículos a bordo de Athena, incluido el Micro Nova Hopper, apodado Grace, poco después del aterrizaje. Estos rovers estaban diseñados para atravesar la superficie lunar, extender sus antenas y conectarse a la red 4G establecida por el NIB. Dow comparó esta configuración con un “vehículo conectado”, enfatizando el uso de “equipo de usuario” construido por Nokia para establecer un enlace 4G. Grace, en particular, tenía la tarea de saltar a un cráter lunar en sombra permanente para recopilar datos e imágenes, buscando posibles signos de hielo de agua. Los datos recopilados se transmitirían entonces al NIB en Athena y, en última instancia, a la Tierra a través de una conexión por satélite, un proceso estimado en aproximadamente un segundo y medio. Los rovers estaban destinados a operar dentro de un rango de menos de 2 kilómetros de Athena, definiendo el alcance de la conectividad de ancho banda de la red.
El Sistema de Comunicaciones de Superficie Lunar, si bien utiliza el sabor familiar de 4G LTE, se sometió a una optimización significativa para las duras condiciones del viaje espacial. Nokia priorizó la redundancia para mitigar posibles fallas de hardware o electrónicas, y empleó materiales más ligeros siempre que fue posible. Un ejemplo notable es el reemplazo de un filtro de cavidad pesado con una solución basada en cerámica, lo que resultó en una reducción de peso de cinco veces. Además, se desarrolló un sistema especializado de gestión térmica para manejar el exceso de calor mediante conducción y radiación, una necesidad en el vacío del espacio donde la convección no está disponible. A pesar de estas adaptaciones, la vida útil del NIB era intrínsecamente limitada, no diseñada para soportar las temperaturas extremas de la noche lunar, que comienzan aproximadamente nueve días después del aterrizaje, y marcaron el final planificado de la misión IM-2.
De cara a la misión Artemis III, Nokia está diseñando redes y módulos dentro de los trajes espaciales de los astronautas para soportar las fluctuaciones extremas de temperatura en la luna, que van desde 250 grados Fahrenheit hasta -208 grados. La visión a largo plazo se extiende al establecimiento de estaciones base permanentes, un paso fundamental hacia una infraestructura lunar más robusta. Dow imagina un escenario en el que, eventualmente, los habitantes lunares ya no necesitarán transportar redes con ellos, sino que dependerán de una red preexistente accesible a través de dispositivos. Esta perspectiva destaca el potencial de escalar los viajes lunares y el desarrollo de una presencia lunar sostenible.
La futura integración de las comunicaciones 4G LTE en los trajes espaciales Axiom promete capacidades de comunicación mejoradas entre los astronautas y los módulos de aterrizaje, así como entre los astronautas mismos. En lugar de depender de dispositivos portátiles, el sistema operará de forma “manos libres”, utilizando micrófonos activados por voz. Además, la red será capaz de manejar múltiples transmisiones de video HD en tiempo real, junto con telemetría y datos de sensores integrados. Russell Ralston, vicepresidente ejecutivo de Actividad Extravehicular en Axiom Space, enfatizó esta evolución, estableciendo paralelismos con la comodidad y la funcionalidad de la conducción manos libres.
La elección de 4G LTE sobre 5G para las pruebas iniciales lunares se debió a un deseo de tecnología probada. Si bien reconoce los avances que ofrece 5G, Nokia priorizó una plataforma robusta y totalmente probada para las demostraciones iniciales. Dow explicó que el desarrollo para aplicaciones espaciales requiere largos plazos de entrega, y 5G aún se encontraba en sus primeras etapas de adopción en el momento de la misión IM-2. Sin embargo, Nokia está trabajando activamente en la evolución hacia 5G, anticipando su integración en futuros sistemas de comunicaciones lunares, y enfatizando un entorno multi-proveedor utilizando tecnología estandarizada para flexibilidad e interoperabilidad.
La misión IM-2, a pesar de su éxito abreviado, se considera un paso importante hacia adelante en la exploración lunar, particularmente en el contexto de la transmisión de datos mejorada y la experiencia remota. Michael López-Alegría, astronauta jefe de Axiom Space, destacó el potencial transformador de la transmisión de video en alta definición en tiempo real desde la luna a la Tierra. Esta capacidad permite a especialistas calificados, como geólogos, evaluar de forma remota el terreno lunar y proporcionar orientación a los astronautas, aumentando efectivamente su experiencia y permitiendo una toma de decisiones más informada. López-Alegría comparó esto con las capacidades disponibles en la Estación Espacial Internacional, enfatizando que la misión IM-2 representa un salto sustancial hacia adelante, particularmente dado el intervalo de 50 años desde las misiones Apolo.
Si bien la misión IM-2 sirvió como la única prueba programada de la red 4G de Nokia en la luna, Nokia aún no ha indicado si se realizará otra prueba después de la conclusión abrupta de la misión. Sin embargo, la empresa sigue comprometida a realizar más pruebas en la Tierra en preparación para la misión Artemis III, asegurando el desarrollo y el perfeccionamiento continuos de su sistema de comunicaciones lunar.
A pesar de un final prematuro de la misión IM-2, Nokia demostró con éxito una red 4G LTE funcional en la luna, validando aspectos clave de su funcionamiento y allanando el camino para futuras comunicaciones lunares, incluyendo capacidades integradas en los trajes espaciales de la misión Artemis III. El objetivo es una red lunar permanente, que permita la transmisión avanzada de datos, la consulta remota de expertos y, en última instancia, una base lunar conectada. La transición a 5G está en marcha, pero por ahora, la tecnología 4G, robusta y probada, representa un primer paso crucial en el establecimiento de una infraestructura lunar fiable.
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