中國探月工程總設計師：未來月球上能打電話

【環球時報特約記者 晨陽】多家央媒6日報道稱，中國探月工程總設計師吳偉仁透露，嫦娥八號月球探測器計劃在月球南極區域着陸，除了要在月球上建立通信系統和能源系統，最重要的是要驗證在月球上就地取材。在被問到“可不可以理解為未來可在月球上打電話、蓋房子？”時，吳偉仁回答説：“都可以！”

目前地月之間已經有中繼通信、射頻通信等通信方式，尤其是中國發射的鵲橋系列中繼星，可以同時連通地球和月球背面進行信息和數據交換，增強了地月通信信號傳輸的穩定性。而在載人探月時代，隨着探測任務的增加，對於通信的需求也愈發增多，這就要求有更加高效的通信手段。

其實從中國國家航天局展出的國際月球科研站模型可以看到，月球通信的解決思路非常簡單——鐵塔+基站。從原理上看，在月球表面設立通信基站，與在地球的基本情況是類似的，因此完全可以將成熟的5G基站技術搬到月球上使用，滿足在科研站附近的日常通信以及智能化設備的物聯網需求。

但是與地球不同的是，月球表面沒有空氣，淡水資源也異常珍貴，因此在地球上不起眼的通信基站發熱問題，就需要專門想辦法解決。月球表面温差極大，太陽照射時温度可以飆升到120攝氏度以上，而處於陰涼處時又會很快下降到零下100攝氏度甚至更低。因此月球上的通信基站設備不但需要承受火箭發射和在月面降落時的巨大震動（持續震動是電子設備損壞的重要原因之一），而且還得長時間暴露在月球表面的強宇宙輻射中（強輻射也是造成電子元器件損壞的因素之一），同時必須能夠解決劇烈變化的工作温度問題。

因此未來在月球表面工作的5G通信設備，可不能直接從地球上照搬，而是需要基於現有的通信技術，打造專門的設備，並配備額外的保護裝置。例如在散熱問題上，通信基站不可能沿用空氣冷卻或水冷方式，而是需要選擇航天器普遍採用的輻射散熱裝置，並選用專門的材料。

此外，月球通信不但要滿足月球科研站範圍內的需求，還得與地球保持即時聯繫，而地球與月球平均距離38萬公里，這就要求月球基站需要額外考慮時延帶來的麻煩。

國外也基本採用類似的思路。例如貝爾實驗室就負責為美國“阿爾忒彌斯”載人登月計劃研製月球通信基礎設施，未來航天員可通過該無線網絡進行數據傳輸，控制月球漫遊車，在月球上進行即時地圖導航，並可實現高清視頻的傳輸。

當然，未來航天員不可能只在月球科研站附近活動，隨着活動範圍的擴大，與科研站距離會越來越遠，又該怎麼保證通信聯絡呢？目前多國提出的思路是建立月球通信衞星網絡——畢竟月球要遠小於地球，也沒有惡劣氣候干擾，再加上在未來相當長時間裏，月球上的人類數量不多，通信帶寬要求不高，因此可能只需要幾顆通信衞星就能滿足需求了。

這種解決思路的好處是，通信衞星的技術已經非常成熟，都是在太空飛行，繞月球軌道與繞地球軌道也沒有太大的區別，不需要對衞星設備本身有過多調整。例如2024年歐空局推出的“月光計劃”，旨在建立歐洲首個專為月球通信和導航服務的衞星星座，整個“月光”星座由1顆1噸重的通信衞星和4顆導航定位衞星組成。 

吳偉仁此前也曾介紹説，中國正在構建一個以月球為中心，集通信、導航、遙感以及其他功能為一體的衞星星座。他表示，“後續我們還要建設以月球為中心的深空互聯網，負責通信、導航、遙感等多種功能。把我們以地球為中心的空間基礎設施變成以月球為中心的、可以向太陽系延伸的、更廣闊、更大範圍的系統。”