211service.com
Geresnis kosmoso tinklas
Sukūrę tinklo protokolus, kurie paleido internetą, Atėjo Elniai dabar nori sukurti tokį pat tvirtą ryšių tinklą į kosmosą. Šiuo metu astronautai ir robotai erdvėlaiviai bendrauja su Žeme naudodami tiesioginius radijo ryšius ir ryšių schemas, kurios yra pritaikytos beveik kiekvienai naujai misijai. Tai trukdo sąveikai ir ryšių įrangos perskirstymui, o didėjant užduočių skaičiui ir sudėtingumui, tai tik dar labiau problemiška.
Tinklo erdvė: Vintas Cerfas, vienas iš interneto kūrėjų ir „Google“ viceprezidentas, kuria tvirto kosminio ryšio tinklo protokolus, sukurtus pagal antžeminio interneto modelį. Cerfas dirba su komanda NASA Jet Propulsion Laboratory (kur jis taip pat yra kviestinis mokslininkas) ir MITER korporacijoje, įsikūrusioje Vašingtone.
Cerfas, kuris yra „Google“ viceprezidentas ir vyriausiasis interneto evangelistas, dirba su komanda NASA Reaktyvinio judėjimo laboratorijoje ( JPL ), kur jis taip pat yra kviestinis mokslininkas, ir MITER korporacija , įsikūrusi Vašingtone, sukurti ir įgyvendinti revoliucinę naują kosminio ryšio schemą. Projektas, pavadintas Tarpplanetiniu internetu, bus išbandytas laive Tarptautinė kosminė stotis (TKS) 2009 m., o Cerfas tikisi, kad iki 2010 m. bus sukurtos naujos kosminės misijos, kuriose bus naudojami protokolai.
Galiausiai tinklas galėtų sujungti pilotuojamus ir robotus erdvėlaivius, sudarydamas ryšių sistemos, kuri pasiekia visą Saulės sistemą, stuburą.
Technologijų apžvalga Brittany Sauser pasivijo Cerf, kad aptartų projekto detales.
Technologijų apžvalga : Koks yra tarpplanetinio interneto tikslas?
Atėjo Elniai :Projektas prasidėjo prieš 10 metų kaip bandymas išsiaiškinti, kokie techniniai tinklų standartai būtų naudingi palaikant tarpplanetinį ryšį. Turėkite omenyje, kad nuo septintojo dešimtmečio skraidome robotų įranga į vidines ir išorines planetas, asteroidus, kometas ir panašius dalykus. Mes galėjome susisiekti su tais robotiniais įrenginiais ir su pilotuojamomis misijomis naudodami tiesioginį radijo ryšį. Tiesą sakant, daugeliui šių misijų mes naudojome specialią ryšių sistemą, vadinamą Deep Space Network ( DSN ), pastatytas JPL 1964 m.
Tačiau viena iš kosminio ryšio problemų buvo ribotas standartų naudojimas. Kai paleidžiame erdvėlaivį su unikaliu jutiklių rinkiniu, dažnai rašome specialią ryšio ir taikomąją programinę įrangą, pritaikytą to erdvėlaivio jutiklių sistemoms ir manipuliatoriams. Interneto pasaulyje naudojame standartus, vadinamus TCP/IP protokolų rinkiniu – paketų perjungimu ir saugojimo bei persiuntimo metodais – kad daugybė skirtingų įrenginių, milijardai dalykų galėtų tarpusavyje suderinti. Komanda nusprendė sukurti protokolų rinkinį, kuris leistų mums turėti tokį tinklo lankstumą erdvėje, kokį turime Žemėje. Tarpplanetinio interneto projektas visų pirma yra susijęs su komunikacijos standartų ir techninių specifikacijų rinkinio kūrimu, kad būtų palaikomas turtingas tinklų kūrimas kosminėje aplinkoje.
VAIKAI :Kokie iššūkiai kyla kuriant tokį tinklą erdvėje?
U : Pradėjome nuo protokolų rinkinio, kuris galėtų susidoroti su dviem labai svarbiomis erdvės komunikacijos savybėmis. Pirmasis yra vėlavimas. Atstumai tarp planetų yra labai dideli. Pavyzdžiui, kai Žemė ir Marsas yra arčiausiai vienas kito, šviesos greičiu judantis radijo signalas vis tiek užtrunka 3,5 minutės. Jei aš būčiau Marse, o jūs – Žemėje, geriausiu atveju prireiktų septynių minučių, kol išgirstumėte atsakymą. Kai Žemė ir Marsas yra toliausiai vienas nuo kito, kelionė pirmyn ir atgal trunka 40 minučių! Priežastis, dėl kurios galime taip lengvai kalbėti pirmyn ir atgal Žemėje, yra ta, kad sklidimo laikas yra labai trumpas.
Kita problema yra ta, kad planetos ir jų palydovai juda, o dauguma jų sukasi. Planetų sukimasis reiškia, kad jei kalbate su kažkuo, kas yra planetos paviršiuje, jis gali pasisukti už regėjimo linijos, todėl nebegalėsite su juo kalbėti, kol paviršiuje esantis įrenginys vėl nepasisuks į regėjimą. Tą patį galima pasakyti apie kai kuriuos orbitoje skriejančius palydovus. Turite sukurti protokolus, kuriuose būtų atsižvelgta į tai, kad ne visada galite bendrauti su antrąja puse: bendravimas ir vėluoja, ir gali sutrikti. Taigi mes sukūrėme tai: vėlavimui ir trikdžiams atsparią tinklo sistemą [DTN]. Tai leis mums veiksmingiau palaikyti ryšius ir gauti daug daugiau duomenų, nes norėdami perduoti duomenis neturime būti tiesioginio matomumo zonoje su galutiniu gavėju. Naujieji protokolai bus siūlomi kaip galimas tarptautinis kosminių tinklų standartas.
VAIKAI :Kaip veikia šis naujas protokolas, delsimui ir trikdžiams atspari tinklo sistema?
U : Mes naudojame saugojimo ir persiuntimo metodus [informacijos nukreipimo per pagrindinius kompiuterius, kurie ją laiko tol, kol bus užmegztas ryšio ryšys], panašius į TCP/IP dizainą, kad patenkintume erdvės ryšio reikalavimus. Tačiau mūsų naujasis paketo protokolas yra pagrįstas DTN principais. Turime susidoroti su tuo, kad yra tikrai didelis sistemos vėlavimo ir trikdžių potencialas. Pavyzdžiui, Plutonas yra toli, maždaug nuo trijų iki penkių milijardų mylių ir apie 12 valandų kelionės pirmyn ir atgal. Naudodami DTN paketo protokolą galime sukurti sudėtingesnes misijos konfigūracijas, apimančias daugybę įrenginių planetų paviršiuje ir orbitoje aplink jas. Pavyzdžiui, Marse yra keturios orbitos ir trys nusileidę bei veikiantys erdvėlaiviai. Tikimės, kad planetų paviršiuje ir erdvėlaivių viduje galėsime naudoti standartinius TCP/IP protokolus, tačiau tarpplanetiniam nuotoliniam ryšiui naudosime DTN protokolus.
VAIKAI : Ar tam reikės įdiegti naują infrastruktūrą erdvėje?
U : Atsakymas yra taip ir ne. Pavyzdžiui, erdvėlaivis „Deep Impact“ [dabar vadinamas EPOXI] jau skrieja orbitoje aplink saulę. Jis buvo naudojamas zondui paleisti į kometą, siekiant ištirti jos vidų. EPOXI laikinai perkeliamas, kad išbandytų naujus DTN protokolus. Erdvėlaivis turi apdorojimą, atmintį, radijo įrangą ir saulės baterijas, kad galėtume dėti naujos techninės įrangos. Mes tiesiog turime įkelti naują programinę įrangą. Mums pasisekė, kad kol kas nereikėjo pristatyti jokios naujos įrangos, tačiau DTN protokolai galiausiai turi pasirodyti gana dideliame skaičiuje sistemos įrenginių, kad būtų sukurtas toks tinklas, kuris galėtų patenkinti erdvės ir komunikacijos poreikius. Kai kurie specializuoti erdvėlaiviai galėtų tapti sandėliavimo ir siuntimo maršrutizatoriais. Kiekvieną kartą, kai pradedama nauja misija, naudojant standartinį paketo protokolą, ankstesni misijos ištekliai, kurie vis dar veikia, gali būti naudojami siekiant palaikyti naujos misijos komunikacijos reikalavimus. Tokiu būdu tikimės sukurti tam tikrą tarpplanetinį pagrindinį tinklą.
VAIKAI : Kaip sprendžiate saugumo problemas?
U : Yra susirūpinimas dėl saugumo, todėl mes labai atsargiai įtraukėme gynybą į pagrindinį dizainą. Kiekvienas paketą suvokiantis mazgas patikrins visų kitų mazgų, su kuriais jis palaiko ryšį, tapatybę ir atsisakys persiųsti duomenis iš bet kokių mazgų, kurių neatpažįsta. Naudosime stiprius autentifikavimo metodus, kriptografinio ryšio metodus, siekdami užtikrinti, kad išteklius naudojančios šalys būtų įgaliotos tai daryti.
VAIKAI : Koks yra didžiausias naujų kosminio ryšio protokolų kūrimo pranašumas?
U : Čia svarbi dalis yra ta, kad turime standartizuotus protokolus, kurie leis įvairių erdvėlaivių, paleistų į kosmosą, tinklą. Laikui bėgant, kai pradedamos naujos misijos, pradedate kurti pagrindinius pajėgumus. Kiekvieną kartą, kai pateikiate naują misiją, jūs iš esmės sukuriate kitą potencialų tinklo mazgą. Tikimės artimiausiu metu pradėti skelbti DTN / paketo protokolo programas internete antžeminiu būdu, taip pat įdėti jas į Tarptautinę kosminę stotį bandymams. Galų gale tikimės, kad ši galimybė veiks visą laiką, o tada, kai bus pradėtos naujos giliosios erdvės misijos naudojant šiuos standartinius protokolus, jos taps tarpplanetinės komunikacijos sistemos dalimi.