如果NASA的阿尔忒弥斯计划能在2024年成功将人类送返月球，宇航员们在踏上月球的第一步之前，也许就能发推特分享他们的第一句话了。
上周，美国国家航空航天局宣布与电信公司诺基亚签订了一份价值1410万美元的合同，将在月球上建造一个LTE蜂窝网络，这是NASA今年授予私营公司以促进新技术发展的15项资助之一。据诺基亚称，这套硬件设备可能在2022年末登陆月球，并且无需人工部署或配置。该网络将为基站范围内的任何设备提供高速连接。
NASA太空技术任务理事会副署长吉姆·瑞特（Jim Reuter）在一封电子邮件中表示：“诺基亚提出的将现有4G/LTE技术应用于月球的方案，可以支持月球着陆器、漫游车、栖息地、宇航员以及月球表面其他设备之间的通信。这种未来的能力将是实现月球上及周边地区稳健、可持续存在的关键。”
诺基亚的月球网络应该足够接近地球，与地面互联网连接将相对容易。但是，随着人类探索的最终边疆从地球向外扩张，无论是通过载人还是无人探测器，人类通信的范围也必须随之扩大。例如，SpaceX创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）最近推测了在火星上建立星链（Starlink）网络的可行性。对于未来的探险家们来说，幸运的是，连接太阳系遥远区域的星际互联网技术已经研究了几十年。但如果真的实现，太空互联网传输未来的表情包（memes）的方式将与今天的地面互联网截然不同。
从通信角度来看，太空的一个问题是它非常广阔。一条推特可以在不到五分之一秒的时间内从纽约传到东京，但即使是最快的激光束，以自然界最高速度传播，也需要一秒多才能到达月球。而与火星进行Zoom视频会议更是不可想象。单向信息传输到红色星球需要三到二十分钟。再加上航天器和行星以惊人的速度运行，经常互相遮挡或从太阳后方经过，这使得连接它们成为一项艰巨的技术挑战。
包括现代互联网的架构师之一、NASA喷气推进实验室的杰出访问科学家文特·瑟夫（Vint Cerf）在内的技术专家们早就认识到，光速等硬性物理限制将太空分割成独立的区域。无论网络速度有多快，火星上的探险家也无法与地球进行实时通话。相反，火星和地球这样的区域将拥有各自的本地网络，而星际互联网可以将它们编织成一个“区域互联网网络”。
然而，即使是建立这样一个拼凑的网络也绝非易事。在地球上，设备按照一组称为传输控制协议和互联网协议（简称TCP/IP）的程序交换数据。当东京的一部手机检索存储在纽约服务器上的推特时，TCP/IP（由瑟夫共同开发）要求设备找到它们之间的完整路径，通过世界各地的服务器和其他设备进行跳转，然后将消息分解成一系列数据包进行传输。如果在传输过程中链中的一个环节（一个“节点”）发生故障，路径就会中断，传输中的数据包就会丢失。在相对较小且稳定的地面互联网中，节点很少会变得不可用，但对于一个包含快速移动、遥远航天器作为其节点的网络来说，长时间的通信中断将是常态。
太空互联网需要更适合太空的规则。十多个团队花了数年时间研究一种新的信息分发范例：延迟容忍网络（DTN）（有时也称为中断容忍网络）。
其核心思想是将责任委托给网络中的每个节点（设备），而不仅仅是端点。在DTN中，当链中的下一个链接断开时，中间节点不会丢弃数据包（从而丢失全部或部分消息），而是将数据包保存起来，直到下一个连接恢复在线。只有在确认数据包已安全到达下一个目的地后，节点才能从内存中清除信息。没有协议能够让火星设备与地球设备实时通信，但DTN可以确保信息最终能够穿越行星间的鸿沟。
该概念的倡导者，例如星际网络特别兴趣小组，希望有一天，许多航天器都能携带必要的硬件，成为智能节点，将太阳系中分散的区域连接成一个太空互联网。
与此同时，NASA已经进行了几次DTN程序的实验。2008年，在“深度撞击号”（Deep Impact）探测器的一次长期任务中，他们首次测试了该协议。研究人员将300张图像传输到了距离地球1500万英里（约2400万公里）、80光秒远的深空探测器上，并收回了传回地球的图像。2012年，宇航员苏妮塔·威廉姆斯（Sunita Williams）在国际空间站（ISS）上使用DTN控制了一个乐高机器人。
2016年，国际空间站成为一个永久节点，并实施了新的DTN系统，使其在2017年能够接收来自南极的自拍照片。接着，一个旨在研究地球海洋的卫星将在2022年发射升空，并利用DTN传输科学数据。
诺基亚LTE网络上的着陆器、漫游车和其他设备将使用传统的TCP/IP协议在月球表面进行本地通信。诺基亚的一位代表表示，与地球的连接（不属于LTE网络的一部分，将由诺基亚的合作伙伴Intuitive Machines负责）在最初部署时预计不需要复杂的DTN协议。
尽管如此，新的太空硬件为DTN倡导者提供了一个新的平台来设计实验，就像他们为距离地表仅250英里（约400公里）的国际空间站所做的那样。无论NASA和诺基亚如何实现，看来宇航员访问地面Twitter——始于2010年——将继续下去。
