Noch in diesem Monat will Intuitive Machines, ein Privatunternehmen, das hinter einer ersten kommerziellen Landefähre steckt, die auf dem Mond gelandet ist, eine zweite Mondmission vom Kennedy Space Center der Nasa aus starten. Geplant ist der Einsatz eines Landefahrzeugs, eines Rovers und eines Hoppers, um eine Stelle in der Nähe des Mondsüdpols zu erkunden, die Wassereis beherbergen könnte. Zusätzlich wird auch ein Kommunikationssatellit in eine Mondumlaufbahn gebracht.

Die Mission wird aber auch etwas mitbringen, das noch nie zuvor auf dem Mond oder irgendwo sonst im Weltraum installiert wurde – ein voll funktionsfähiges 4G-Mobilfunknetz. Punkt-zu-Punkt-Funkverbindungen, die eine klare Sichtlinie zwischen Sende- und Empfangsantennen benötigen, waren seit dem Apollo-Programm immer das Rückgrat der Kommunikation auf der Mondoberfläche plus der Verbindung zur Erde. Die Verwendung von Punkt-zu-Punkt-Funk im Weltraum war in der Vergangenheit kein großes Problem, da es nie viele Stationen zu verbinden gab. In der Regel war es nur ein einziges Raumschiff, ein Lander oder ein Rover, der mit der Erde kommunizierte. Außerdem brauchten sie auch nicht viele Daten zu senden.

„Die Geräte basierten auf einer [Ultrahochfrequenz- oder Hochfrequenz-]Funktechnik, die eine kleine Anzahl von Geräten mit relativ geringem Datendurchsatz verbindet“, sagt Thierry Klein, Präsident von Nokia Bell Labs Solutions Research, das schon 2020 von der Nasa beauftragt wurde, ein Mobilfunknetz für den Mond zu entwickeln. Aber schon bald könnte es dort oben sehr viel voller werden: Das Artemis-Programm der Nasa sieht vor, die Astronaut:innen bereits 2028 auf den Mond zurückzubringen und die Präsenz dort in den 2030er Jahren zu einem ständigen Lebensraum auszubauen.

Die Umstellung von der Punkt-zu-Punkt-Funkkommunikation auf eine vollwertige Zellnetzarchitektur soll zu höheren Datenübertragungsgeschwindigkeiten und einer größeren Reichweite führen und die Zahl der Geräte erhöhen, die gleichzeitig angeschlossen werden können, so Klein. Die rauen Bedingungen in der Raumfahrt und auf der Mondoberfläche machen es jedoch schwierig, erdgebundene Mobilfunktechnologie von der Stange zu verwenden. Stattdessen hat Nokia Komponenten entwickelt, die gegen Strahlung, extreme Temperaturen und die beim Start, Flug und bei der Landung von Raumschiffen auftretenden Vibrationen resistent sind. Alle diese Komponenten wurden in einem einzigen „Network in a Box“ untergebracht, das alles enthält, was für ein Mobilfunknetz benötigt wird – mit Ausnahme der Antennen und einer Stromquelle.

„Wir haben die Antenne auf dem Lander, sodass sie zusammen mit der Netzwerkbox im Wesentlichen die Basisstation und den Sendemast darstellt“, sagt Klein. Die Box wird von den Solarzellen des Gefährts mit Strom versorgt. Während der IM-2-Mission wird das 4G-Mobilfunknetz eine Kommunikation zwischen dem Lander und den beiden Fahrzeugen ermöglichen. Das Netz wird wahrscheinlich nur einige Tage lang funktionieren – die Raumfahrzeuge dürften wahrscheinlich nicht überleben, wenn erst die Nacht auf der Mondoberfläche hereinbricht.

Nokia hat jedoch Pläne für ein umfassenderes 4G- oder 5G-Mobilfunknetz, das das geplante Artemis-Habitat und seine Umgebung abdecken kann. Das Unternehmen arbeitet auch an der Integration der Mobilfunkkommunikation in die Axiom-Raumanzüge für künftige Mondastronaut:innen.

„Vielleicht würde ein einziges ‚Network in a Box‘ plus Turm die gesamte Netzabdeckung gewährleisten, vielleicht brauchen wir aber auch mehrere davon. Das wird sich nicht von dem unterscheiden, was man beim Aufbau terrestrischer Mobilfunknetze hat“, sagt Klein. Seiner Meinung nach sollte das Netz zusammen mit dem künftigen wirtschaftlichen Betrieb auf dem Mond wachsen.

Nicht jeder ist mit dieser Vision zufrieden. LTE-Netze arbeiten in der Regel zwischen 700 MHz und 2,6 GHz, einem Bereich des Funkfrequenzspektrums, der sich teilweise mit Frequenzen überschneidet, die der Radioastronomie vorbehalten sind. Solche Funksignale, die vom Mond kommen, könnten wissenschaftliche Beobachtungen stören.

„Teleskope sind am empfindlichsten in der Richtung, in der sie auf den Himmel gerichtet sind“, sagt Chris De Pree, stellvertretender Spektrum-Manager am National Radio Astronomy Observatory (NRAO) in einer E-Mail. Kommunikationssatelliten wie Starlink landen oft in der Sichtlinie der Radioteleskope. Ein flächendeckendes Mobilfunknetz auf dem Mond würde den Nachthimmel zusätzlich stören.

Es gibt auch eine regulatorische Hürde, die genommen werden muss. Es gibt Funkbänder, die international zur Unterstützung von Mondmissionen zugewiesen wurden, und das LTE-Band gehört schlicht nicht dazu. „Die Nutzung von 4G-Frequenzen auf dem Mond oder in seiner Umgebung wäre ein Verstoß gegen die ITU-R-Funkvorschriften“, erklärte Harvey Liszt, Spektrum-Manager des NRAO.

Um das 4G-Netz auf dem Mond legal einrichten zu können, bekam Nokia eine Ausnahmegenehmigung speziell für die IM-2-Mission. „Für einen dauerhaften Einsatz müssen wir ein anderes Frequenzband wählen“, sagt Klein. „Wir haben bereits eine Liste mit möglichen Frequenzen, die wir in Betracht ziehen.“ Trotz der Frequenzverschiebung wird Nokias Netzwerktechnologie auf dem Mond laut Klein mit den terrestrischen 4G- oder 5G-Standards kompatibel bleiben.

Das heißt, wenn Du Dein Smartphone künftig mit auf den Mond nimmst und es sowohl die Reise als auch die brutalen Mondbedingungen irgendwie überlebt, sollte es auf dem Mond genauso funktionieren wie auf der Erde, sofern es das Frequenzband unterstützt. „Es würde sich verbinden, wenn wir Ihr Telefon auf die Liste der zugelassenen Geräte setzen“, erklärt Klein. Alles, was Du brauchst, ist eine Mond-SIM-Karte.