Advertentie
Het Amerikaanse ruimtevaartbedrijf Astrolab heeft een concept voorgesteld voor een netwerk van stroom- en communicatiestations op de maan. De zogeheten LUMIS-nodes moeten zonne-energie, batterijopslag, lokale wifi en 5G, verbindingen met de aarde en edgecomputing combineren. De eerste demonstratieversies zouden vanaf 2028 naar de maan moeten gaan.
LUMIS staat voor Lunar Utility Module for Industrial Services. Astrolab ziet de stations als gedeelde infrastructuur waar toekomstige maanmissies gebruik van kunnen maken, in plaats van dat iedere lander of rover zijn volledige stroomvoorziening en communicatiesysteem zelf meebrengt.
Eerste nodes leveren 2kW
De eerste LUMIS-demonstratiestations worden ontworpen voor een vermogen van 2kW. Latere varianten zouden volgens Astrolab elk 20kW kunnen leveren.
Door meerdere stations met elkaar te verbinden, moet uiteindelijk een netwerk met meer dan 100kW aan vermogen mogelijk worden. Astrolab benadrukt dat dit voorlopig ontwerpspecificaties zijn. Er draait nog geen LUMIS-netwerk op de maan. Ieder station krijgt een verticale zonnepaneeltoren, batterijen, communicatieapparatuur en onboard computing. Ook draadloze energieoverdracht naar apparatuur op het maanoppervlak staat op de planning.
Astrolab zegt dat een node met zijn interne energiereserve meer dan 400 uur kan blijven functioneren terwijl hij tegelijkertijd externe apparatuur ondersteunt. Het bedrijf heeft die prestatie nog niet op de maan aangetoond.
Wifi en 5G voor rovers en andere apparatuur
Voor lokale communicatie wil Astrolab zowel wifi als 5G aanbieden.
De LUMIS-stations krijgen daarnaast langeafstandsverbindingen waarmee verschillende nodes met elkaar communiceren, plus high-bandwidthverbindingen naar de aarde. Daarmee kan een reeks stations als relaisnetwerk functioneren voor gebieden waar geen directe zichtlijn naar de aarde bestaat.
Een voorbeeld is de omgeving rond de zuidpool van de maan. Daar kunnen relatief kleine hoogteverschillen grote gevolgen hebben voor zowel zonlicht als communicatie.
Volgens Astrolab kan een verplaatsing van slechts 50 meter op sommige locaties honderden extra uren duisternis veroorzaken of de zichtbaarheid van de aarde terugbrengen van vrijwel continu tot ongeveer de helft van de tijd.
Daarom wil het bedrijf de communicatiestations niet permanent neerzetten waar een lander toevallig neerkomt.
FLEX-rover moet stations verplaatsen
Astrolabs FLEX-rovers moeten de LUMIS-nodes na de landing tientallen kilometers over het maanoppervlak kunnen vervoeren.
Daardoor kunnen ze bijvoorbeeld op hoger gelegen terrein worden geplaatst waar zonnepanelen langer zonlicht ontvangen en antennes een betere verbinding hebben.
Astrolab noemt onder meer Malapert Massif en Mons Mouton als mogelijke locaties. Stations daar zouden volgens het bedrijf contact met de aarde kunnen houden en tegelijkertijd verbinding kunnen maken met gebieden op meer dan 100 kilometer afstand.
Nodes dichter bij onderzoeksgebieden kunnen vervolgens lokale wifi- en 5G-dekking verzorgen.
Het principe lijkt daarmee enigszins op mobiele infrastructuur op aarde, maar met de extra complicatie dat ieder basisstation ook zijn eigen elektriciteitsvoorziening en opslag moet meenemen.
Lunar OS als infrastructuurdienst
LUMIS vormt onderdeel van een groter plan dat Astrolab Lunar Operating System, of Lunar OS, noemt.
Dat bestaat uit de FLEX-rovers voor transport en logistiek, gecombineerd met LUMIS voor stroom, communicatie en datadiensten.
Astrolab wil die infrastructuur uiteindelijk als dienst aanbieden. Kleinere klanten zouden gedeelde stations kunnen gebruiken en betalen voor daadwerkelijk stroom- en dataverbruik, terwijl grotere gebruikers eigen infrastructuur kunnen inzetten.
Het bedrijf positioneert zich daarmee niet alleen als roverfabrikant, maar als mogelijke exploitant van infrastructuur op het maanoppervlak.
Eerste inzet gepland voor 2028
Astrolab mikt op een eerste LUMIS-inzet in 2028. De stations moeten meegaan met een geplande commerciële FLEX-missie die met een Starship van SpaceX naar de maan moet worden gebracht.
Het bedrijf heeft op 7 en 8 november al modellen op ware grootte van LUMIS en zijn maanrovers getoond tijdens een evenement bij het Kennedy Space Center.
Astrolab werkt ondertussen ook aan andere maanmissies. Zijn FLIP-rover moet afzonderlijk naar de zuidpool van de maan reizen met NASA- en commerciële payloads aan boord.
Voorlopig vooral concept
De aanduiding '5G-netwerk op de maan' klinkt spectaculair, maar de 5G-radio is slechts één deel van het voorgestelde systeem.
De grootste technische uitdaging zit in het combineren van betrouwbare stroomvoorziening, energieopslag, plaatsing van de stations en communicatie over grote afstanden in de extreme omstandigheden op de maan.
Ook de genoemde 400 uur autonomie, 20kW per toekomstige node en een netwerk van meer dan 100kW zijn vooralsnog doelstellingen van Astrolab en is nog niet hard getest en bewezen.
Als het concept werkt, betekent dit een belangrijke verandering voor toekomstige maanmissies. Rovers en wetenschappelijke apparatuur zouden dan minder eigen stroom- en communicatiehardware hoeven mee te nemen en in plaats daarvan gebruik kunnen maken van bestaande infrastructuur.
