211service.com
Labāks tīkls kosmosam
Izstrādājot tīkla protokolus, ar kuriem tika palaists internets, Atnāca Briedis tagad vēlas izvietot tāda paša veida spēcīgu sakaru tīklu kosmosā. Pašlaik astronauti un robotizētie kosmosa kuģi sazinās ar Zemi, izmantojot punktu-punktu radiosakarus un sakaru shēmas, kas ir pielāgotas gandrīz katrai jaunai misijai. Tas kavē sadarbspēju un sakaru aprīkojuma pārveidošanu, un, palielinoties misiju skaitam un sarežģītībai, tas kļūs tikai problemātiskāks.
Tīkla vieta: Vints Serfs, interneta līdzdibinātājs un Google viceprezidents, izstrādā protokolus spēcīgam kosmosa sakaru tīklam, kas veidots pēc zemes interneta parauga. Cerfs strādā kopā ar komandu NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā (kur viņš ir arī vieszinātnieks) un korporācijā MITER, kas atrodas Vašingtonā, DC.
Cerfs, kurš ir Google viceprezidents un galvenais interneta evaņģēlists, strādā ar komandu NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā ( JPL ), kur viņš ir arī vieszinātnieks, un pie Korporācija MITRE , kas atrodas Vašingtonā, DC, lai izstrādātu un ieviestu revolucionāri jaunu kosmosa sakaru shēmu. Projekts, kas nodēvēts par starpplanētu internetu, tiks pārbaudīts uz klāja Starptautiskā kosmosa stacija (SKS) 2009. gadā, un Cerf cer, ka līdz 2010. gadam tiks izstrādātas jaunas kosmosa misijas, lai izmantotu protokolus.
Galu galā tīkls varētu savienot pilotējamus un robotizētus kosmosa kuģus, veidojot sakaru sistēmas mugurkaulu, kas sniedzas pāri Saules sistēmai.
Tehnoloģiju apskats Brittany Sauser sazinājās ar Serfu, lai apspriestu projekta detaļas.
Tehnoloģiju apskats : Kāds ir starpplanētu interneta mērķis?
Atnāca Briedis :Projekts sākās pirms 10 gadiem, lai noskaidrotu, kādi tehniskie tīkla standarti būtu noderīgi starpplanētu komunikācijas atbalstam. Ņemiet vērā, ka mēs esam lidojuši ar robotu aprīkojumu uz iekšējām un ārējām planētām, asteroīdiem, komētām un tamlīdzīgām lietām kopš 1960. gadiem. Mēs esam spējuši sazināties ar šīm robotizētajām ierīcēm un ar apkalpotām misijām, izmantojot punkta-punkta radiosakarus. Patiesībā daudzām no šīm misijām mēs izmantojām īpašu sakaru sistēmu, ko sauc par Deep Space Network ( DSN ), kuru JPL uzbūvēja 1964. gadā.
Taču viena kosmosa komunikācijas problēma ir ierobežota standartu izmantošana. Kad mēs palaižam kosmosa kuģi ar unikālu sensoru komplektu, mēs bieži rakstām īpašu saziņas un lietojumprogrammatūru, kas ir pielāgota šī kosmosa kuģa sensoru sistēmām un manipulatoriem. Interneta pasaulē mēs izmantojam standartus, ko sauc par TCP/IP protokolu komplektu — pakešu pārslēgšanu un saglabāšanas un pārsūtīšanas metodes — lai ļautu daudzām dažādām ierīcēm, miljardiem lietu, savstarpēji saderīgi mijiedarboties. Komanda nolēma izstrādāt protokolu komplektu, kas ļautu mums nodrošināt tādu tīkla elastību kosmosā, kāda mums ir uz Zemes. Starpplanētu interneta projekts galvenokārt ir paredzēts komunikācijas standartu un tehnisko specifikāciju kopuma izstrādei, lai atbalstītu bagātīgu tīklu izveidi kosmosa vidē.
BĒRNI : Kādi ir izaicinājumi, veidojot šādu tīklu kosmosā?
U : Mēs sākām, strādājot pie protokolu kopas, kas varētu risināt divas ļoti svarīgas kosmosa komunikācijas īpašības. Pirmais ir kavēšanās. Attālumi starp planētām ir ļoti lieli. Piemēram, kad Zeme un Marss atrodas vistuvāk viens otram, joprojām ir vajadzīgas 3,5 minūtes, lai radiosignāls, kas pārvietojas ar gaismas ātrumu, izplatītos. Ja es atrastos uz Marsa, bet jūs uz Zemes, labākajā gadījumā paietu septiņas minūtes, līdz jūs dzirdētu atbildi. Kad Zeme un Marss atrodas vistālāk viens no otra, ceļojums turp un atpakaļ aizņem 40 minūtes! Iemesls, kāpēc mēs varam tik viegli runāt šurpu un atpakaļ uz Zemes, ir tas, ka izplatīšanās laiki salīdzinājumā ir ļoti īsi.
Otra problēma ir tā, ka planētas un to pavadoņi kustas, un lielākā daļa griežas. Planētu rotācija nozīmē, ka, ja jūs runājat ar kaut ko, kas atrodas uz planētas virsmas, tas var pagriezties ārpus redzamības līnijas, tāpēc jūs vairs nevarat ar to runāt, līdz ierīce uz virsmas atkal pagriežas redzeslokā. To pašu varētu teikt par dažiem orbītā esošiem satelītiem. Jums ir jāizstrādā protokoli, kas risinās to, ka jūs ne vienmēr varat sazināties ar otru pusi: saziņa tiek gan aizkavēta, gan potenciāli traucēta. Tas ir tas, ko mēs izstrādājām: aizkavēšanās un traucējumiem izturīga tīkla sistēma [DTN]. Tas ļaus mums efektīvāk uzturēt sakarus, iegūstot daudz vairāk datu, jo mums nav jābūt tiešā redzamības zonā ar gala saņēmēju, lai pārsūtītu datus. Jaunie protokoli tiks piedāvāti kā potenciāls starptautisks kosmosa tīklu standarts.
BĒRNI : Kā darbojas šis jaunais protokols, aizkavēšanās un pārtraukumiem izturīga tīkla sistēma?
U : Mēs izmantojam saglabāšanas un pārsūtīšanas metodes [informācijas maršrutēšana caur saimniekdatoriem, kas to aiztur, līdz var izveidot sakaru saiti], kas ir līdzīgas TCP/IP dizainam, lai apmierinātu kosmosa sakaru prasības. Taču mūsu jaunais komplekta protokols ir balstīts uz DTN principiem. Mums ir jātiek galā ar faktu, ka sistēmā pastāv patiešām liels kavēšanās un traucējumu potenciāls. Piemēram, Plutons atrodas tālu, apmēram trīs līdz piecus miljardus jūdžu un apmēram 12 stundas turp un atpakaļ. Izmantojot DTN komplekta protokolu, mēs varam izstrādāt sarežģītākas misijas konfigurācijas, kas ietver daudzas ierīces uz planētu virsmas un orbītā ap tām. Piemēram, uz Marsa atrodas četri orbīti un trīs nosēdušies un funkcionējoši kosmosa kuģi. Mēs paredzam, ka varēsim izmantot standarta TCP/IP protokolus uz planētu virsmas un kosmosa kuģu iekšienē, bet mēs izmantosim DTN protokolus starpplanētu attāluma sakariem.
BĒRNI : Vai tas prasīs jaunas infrastruktūras ievietošanu kosmosā?
U : Atbilde ir jā un nē. Piemēram, kosmosa kuģis Deep Impact [tagad saukts par EPOXI] jau atrodas orbītā ap sauli. To izmantoja, lai palaistu zondi komētā, lai izpētītu tās interjeru. EPOXI tiek īslaicīgi pārveidots, lai pārbaudītu jaunos DTN protokolus. Kosmosa kuģim ir apstrāde, atmiņa, radio aprīkojums un saules paneļi enerģijas nodrošināšanai, tāpēc mums nav jāievieto jauna aparatūra. Mums tikai jāaugšupielādē jauna programmatūra. Mums ir paveicies, ka vēl nav jāievieš neviens jauns aprīkojums, taču DTN protokoliem galu galā ir jāparādās diezgan ievērojamā skaitā sistēmas ierīču, lai izveidotu tādu tīklu, kas var apkalpot kosmosa sakaru vajadzības. Daži specializēti kosmosa kuģi varētu kļūt par noliktavas un pārsūtīšanas maršrutētājiem. Katru reizi, kad tiek uzsākta jauna misija, izmantojot standarta komplekta protokolu, iepriekšējos misijas līdzekļus, kas joprojām darbojas, varētu izmantot, lai atbalstītu jaunās misijas komunikācijas prasības. Tādā veidā mēs ceram izveidot sava veida starpplanētu mugurkaula tīklu.
BĒRNI : Kā jūs risinat drošības problēmas?
U : Pastāv bažas par drošību, un mēs esam bijuši ļoti uzmanīgi, lai pamata dizainā iekļautu aizsardzību. Katrs mezgls, kas apzinās komplektu, pārbaudīs visu citu mezglu identitāti, ar kuriem tas sazinās, un atsakās pārsūtīt datus no neatpazīstamiem mezgliem. Mēs izmantosim spēcīgas autentifikācijas metodes, kriptogrāfiskās saziņas metodes, lai nodrošinātu, ka puses, kuras izmanto resursus, ir pilnvarotas to darīt.
BĒRNI : Kāda ir lielākā priekšrocība, veidojot jaunus kosmosa sakaru protokolus?
U : Svarīgi šeit ir tas, ka mums ir standartizēti protokoli, kas ļaus savienot dažādus kosmosa kuģus, ko palaist visas kosmosa valstis. Laika gaitā, kad tiek uzsāktas jaunas misijas, jūs sākat veidot mugurkaula iespējas. Katru reizi, kad veicat jaunu misiju, jūs būtībā izveidojat vēl vienu potenciālo tīkla mezglu. Mēs ceram tuvākajā laikā sākt izvietot DTN/pakešu protokola lietojumprogrammas internetā virszemes formātā, kā arī ievietot tās Starptautiskajā kosmosa stacijā testēšanai. Galu galā mēs ceram, ka šī iespēja darbosies visu laiku, un tad, kad, izmantojot šos standarta protokolus, tiks uzsāktas jaunas dziļās kosmosa misijas, tās kļūs par starpplanētu sakaru sistēmas daļu.