中国探月工程总设计师：未来月球上能打电话

来源：环球时报

【环球时报特约记者 晨阳】多家央媒6日报道称，中国探月工程总设计师吴伟仁透露，嫦娥八号月球探测器计划在月球南极区域着陆，除了要在月球上建立通信系统和能源系统，最重要的是要验证在月球上就地取材。在被问到“可不可以理解为未来可在月球上打电话、盖房子？”时，吴伟仁回答说：“都可以！”

图为国际月球科研站模型中的月面通信塔。马俊摄

目前地月之间已经有中继通信、射频通信等通信方式，尤其是中国发射的鹊桥系列中继星，可以同时连通地球和月球背面进行信息和数据交换，增强了地月通信信号传输的稳定性。而在载人探月时代，随着探测任务的增加，对于通信的需求也愈发增多，这就要求有更加高效的通信手段。

其实从中国国家航天局展出的国际月球科研站模型可以看到，月球通信的解决思路非常简单——铁塔+基站。从原理上看，在月球表面设立通信基站，与在地球的基本情况是类似的，因此完全可以将成熟的5G基站技术搬到月球上使用，满足在科研站附近的日常通信以及智能化设备的物联网需求。

但是与地球不同的是，月球表面没有空气，淡水资源也异常珍贵，因此在地球上不起眼的通信基站发热问题，就需要专门想办法解决。月球表面温差极大，太阳照射时温度可以飙升到120摄氏度以上，而处于阴凉处时又会很快下降到零下100摄氏度甚至更低。因此月球上的通信基站设备不但需要承受火箭发射和在月面降落时的巨大震动（持续震动是电子设备损坏的重要原因之一），而且还得长时间暴露在月球表面的强宇宙辐射中（强辐射也是造成电子元器件损坏的因素之一），同时必须能够解决剧烈变化的工作温度问题。

因此未来在月球表面工作的5G通信设备，可不能直接从地球上照搬，而是需要基于现有的通信技术，打造专门的设备，并配备额外的保护装置。例如在散热问题上，通信基站不可能沿用空气冷却或水冷方式，而是需要选择航天器普遍采用的辐射散热装置，并选用专门的材料。

此外，月球通信不但要满足月球科研站范围内的需求，还得与地球保持实时联系，而地球与月球平均距离38万公里，这就要求月球基站需要额外考虑时延带来的麻烦。

国外也基本采用类似的思路。例如贝尔实验室就负责为美国“阿尔忒弥斯”载人登月计划研制月球通信基础设施，未来航天员可通过该无线网络进行数据传输，控制月球漫游车，在月球上进行实时地图导航，并可实现高清视频的传输。

当然，未来航天员不可能只在月球科研站附近活动，随着活动范围的扩大，与科研站距离会越来越远，又该怎么保证通信联络呢？目前多国提出的思路是建立月球通信卫星网络——毕竟月球要远小于地球，也没有恶劣气候干扰，再加上在未来相当长时间里，月球上的人类数量不多，通信带宽要求不高，因此可能只需要几颗通信卫星就能满足需求了。

这种解决思路的好处是，通信卫星的技术已经非常成熟，都是在太空飞行，绕月球轨道与绕地球轨道也没有太大的区别，不需要对卫星设备本身有过多调整。例如2024年欧空局推出的“月光计划”，旨在建立欧洲首个专为月球通信和导航服务的卫星星座，整个“月光”星座由1颗1吨重的通信卫星和4颗导航定位卫星组成。

吴伟仁此前也曾介绍说，中国正在构建一个以月球为中心，集通信、导航、遥感以及其他功能为一体的卫星星座。他表示，“后续我们还要建设以月球为中心的深空互联网，负责通信、导航、遥感等多种功能。把我们以地球为中心的空间基础设施变成以月球为中心的、可以向太阳系延伸的、更广阔、更大范围的系统。”