In einer Initiative des Google-Vizepräsidenten und Chief Internet Evangelist Vint Cerf könnte die Internationale Raumstation eine brandneue Art der Kommunikation mit der Erde testen. Im Jahr 2009 wird gehofft, dass die ISS Gastgeber eines sein wird Interplanetares Internet Prototyp, der die Kommunikation zwischen Erde und Weltraum standardisieren und möglicherweise Punkt-zu-Punkt-Einwegfunksysteme ersetzen könnte, die seit Beginn des Weltraumzeitalters für jede einzelne Weltraummission angepasst wurden.
Diese Partnerschaft eröffnet einige aufregende neue Möglichkeiten für die Zukunft der Kommunikation über weite Entfernungen des Sonnensystems. Bemannte und robotergesteuerte Raumschiffe werden über ein robustes interplanetares Netzwerk miteinander verbunden, ohne dass Probleme mit inkompatiblen Kommunikationssystemen auftreten.
“Das Projekt begann vor 10 Jahren mit dem Versuch herauszufinden, welche technischen Netzwerkstandards zur Unterstützung der interplanetaren Kommunikation nützlich sind", Sagte Cerf kürzlich in einem Interview. „Denken Sie daran, dass wir seit den 1960er Jahren Roboterausrüstung zu den inneren und äußeren Planeten, Asteroiden, Kometen usw. fliegen. Wir konnten mit diesen Robotergeräten und mit bemannten Missionen über Punkt-zu-Punkt-Funk kommunizieren. Tatsächlich verwendeten wir für viele dieser Missionen ein spezielles Kommunikationssystem namens Deep Space Network (DSN), das 1964 von JPL gebaut wurde.”
In der Tat ist das DSN seit Jahrzehnten das Rückgrat der interplanetaren Kommunikation, aber jetzt ist ein Upgrade erforderlich, da wir eine wachsende Anzahl von Robotermissionen haben, die alles von der Marsoberfläche bis zu den äußersten Regionen des Sonnensystems erforschen. Wäre es nicht schön, wenn ein Kommunikationsnetzwerk standardisiert werden könnte, bevor bemannte Missionen über die Erdumlaufbahn hinausgehen?
“Wenn wir ein Raumfahrzeug mit einem einzigartigen Satz von Sensoren an Bord starten, schreiben wir häufig spezielle Kommunikations- und Anwendungssoftware, die an die Sensorsysteme und Manipulatoren dieses Raumfahrzeugs angepasst ist", Antwortete Cerf auf die Herausforderungen, denen sich Weltraummissionen bei jedem Entwurf stellen müssen.
Das Internet verwendet Standard-TCP / IP-Protokolle, sodass Milliarden von Online-Entitäten immer kompatibel sind. Obwohl das Internet Einschränkungen unterliegt, hat es sich als hochflexibles und skalierbares System erwiesen. Mit Hilfe von Google hofft die NASA, das Internet über die Erde hinaus voranzutreiben. „Das Interplanetary Internet-Projekt befasst sich hauptsächlich mit der Entwicklung einer Reihe von Kommunikationsstandards und technischen Spezifikationen zur Unterstützung einer umfassenden Vernetzung in Weltraumumgebungen", Fügte Cerf hinzu.
Das klingt alles sehr interessant, aber die Herausforderungen beim Aufbau eines solchen Systems erfordern einige neuartige Techniken. Wie gehen Sie mit der Begrenzung der Lichtgeschwindigkeit um? Immerhin kann es leicht 40 Minuten dauern, um zum und vom Mars zu gelangen, und bis zu 12 Stunden, um nach Pluto und zurück zu gelangen. Wie gehen Sie mit der Planetenrotation um? Die Sender / Empfänger befinden sich nicht immer auf der richtigen Seite des Planeten. Was passiert, wenn ein Satellitensignal von einem Planeten, der Sonne oder einem Mond blockiert wird?
Laut Vint Cerf muss die Störung der Datenübertragung mit einem verzögerungs- und störungstoleranten Netzwerksystem konfrontiert werden, das auch als bekannt ist DTN. “Auf diese Weise können wir die Kommunikation effektiver aufrechterhalten und viel mehr Daten abrufen, da wir nicht in direkter Sichtlinie zum endgültigen Empfänger sein müssen, um Daten zu übertragen," er sagte.
DTN basiert auf Store-and-Forward-Methoden, die von TCP / IP-Systemen verwendet werden. Wenn das Signal unterbrochen wird, speichert die Sendestation Datenpakete, bis das Signal wieder hergestellt ist. DTN wird jedoch robuster sein und lange Übertragungsverzögerungszeiten berücksichtigen (z. B. die mehrstündigen Lichtübertragungszeiten zwischen der Erde und dem äußeren Sonnensystem). „Wir müssen damit umgehen, dass das System ein sehr hohes Potenzial für Verzögerungen und Störungen aufweist," er fügte hinzu.
Das Standard-TCP / IP-Protokoll sollte auch nahtlos mit dem DTN zusammenarbeiten, sodass Planetenmissionen über ein eigenes verteiltes Internet verfügen können, während das DTN als Verbindung durch den interplanetaren Raum verwendet wird.
Dies hat offensichtliche Anwendungen für zukünftige bemannte Missionen zum Mars. Können Sie sich die ersten Kolonisten ohne ihren eigenen Blog vorstellen?
Quelle: Technology Review
