地月通信，用无线电与嫦娥仙子通话不再是遥不可及的梦

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接下来是地月通信的一大步。

尼尔•阿姆斯特朗在说出这句人类历史上最广为人知的名言之一时，他使用的是头盔中的麦克风和背包中重达3千克的甚高频（VHF）波段无线电设备。该无线电设备与登月器上的装置连接，向地球发射了微波信号，信号穿越了32.5万千米。

该无线电设备是一项技术奇迹。在尺寸仅有35厘米×15厘米×3.2厘米的背包中，其设计者装入了2台AM接收机、2台AM发射机、一台FM接收机或一台FM发射机，以及一个传输宇航服状态和宇航员生理数据的遥测系统。虽然现在看来，这些参数并不惊人，但要知道，该无线电设备是20世纪60年代中期由美国无线电公司（RCA）设计的。整个设备不含集成电路，虽然20世纪60年代已经有了集成电路，且用于了阿波罗号的硬件，但其相对罕见且价格高昂。

宇航员的背包无线电设备只是一小块杂乱的通信基础结构物，由美国国家航空航天局（NASA）于20世纪60年代组装。在阿波罗任务中，在月球行走时，通信系统的核心是登月器上的装置，即登月舱通信系统。它不仅能与宇航员的无线电设备通信，还与轨道上的指挥舱和地球通过微波连接，连接是通过一个拥有30多个碟形天线的环球网络实现的，该网络被称为载人航天跟踪网。

阿波罗通信系统有一个令人难忘的功能，那就是S波段直立天线，它与登月舱的无线电系统连接。该天线被封装成了25厘米×100厘米的圆柱体，在月球上则展开成一个3米直径的碟形，上面覆盖着细密柔软的镀金网。该直立天线的发射增益为34分贝，比着陆器上的“可操纵”天线高约12分贝。要适应彩色电视信号以及声音和数据信道，则需要更高的增益。可惜该天线第一次使用时并没有多少视频可广播。在设置摄像头时，宇航员艾伦•宾（Alan Bean）意外地将其对准了太阳，导致其显像管烧毁。

“这是电视。”他说，“它朝向了太阳。糟糕！”这次事故之后，NASA为之后的阿波罗电视摄像机配备了镜头盖。

如今，地月通信正准备进入一个新的时代。未来10年里计划进行的任务有几十项，喷气推进实验室（JPL）与意大利宇航公司Argotec展开了合作，旨在设计以卫星为基础的月球网络，使其能够在任何给定时间内覆盖大部分月球。在《月球需要良好的无线通信覆盖》（第36页）一文中，Argotec的工程师亚历山德罗•巴洛西诺（Alessandro Balossino）和JPL的工程师法拉马兹•达瓦里安（Faramarz Davarian）说明了相关计划，该计划需要24颗卫星在4条高椭圆轨道上移动，在月球表面和地球之间传递信号。该网络不会很快，其速度将为每秒几十兆比特，不如一条适当的光纤到家网络的速度。

不过，这个Argotec-JPL理念只是多个正在萌芽中的举措之一，这些举措旨在设计未来的月球通信基础设施，包括为未来的月球居民提供服务的提案。这些探索者将需要大量强大的数据连接来进行实验、控制远程设备、接收和发出有关危险太空气象的警告信息、营救受困的月球旅行者，甚至是与思乡之情作斗争。NASA的阿尔忒弥斯计划是最大型的让人类重返月球的计划，该计划已经催生了几个类似的月球网络提案。NASA自身也开发了一个架构，名为LunaNet，并与其行业和政府合作伙伴共享了该架构。日本宇宙航空研究开发机构最近向ArkEdge Space和Warpspace公司授予了分包合同，以研究强大且技术先进的月球网络。

不需要太多延伸，我们就可以想象到未来的月球居民在阿波罗任务的着陆点目瞪口呆的画面。在着陆器的下降阶段，他们不仅将看到指甲钳、2美元的钞票和呕吐袋，还会看到S波段直立天线、电视摄像机和月球车。借助21世纪的智能手机，他们甚至还可能在某些20世纪最引人瞩目的通信设备旁自拍。