Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, eine Textnachricht vom Mars auf die Erde zu senden. Sie tippen aus: "Hey, landet sicher - Martian Sunsets sind wild!" Und schlägt Send. Jetzt ... warte. Und warte. Ungefähr 20 Minuten später (an einem guten Tag) kommt Ihre Nachricht ein. Das ist die Realität der Vernetzung im Weltraum - ein weit entferntes Messaging, an das wir hier auf Erden gewöhnt sind.
Während wir uns auf Missionen zum Mond, den Mars und darüber hinaus vorbereiten, hüpft eine Frage immer wieder in den Köpfen von Ingenieuren, Astronauten und Träumern: Wie bauen wir ein zuverlässiges Internet im Raum auf?
Warum Raumnetzwerk ein anderes Tier ist
Hier auf der Erde ist das Internet schnell, dicht und überall. Wir verlassen uns auf ein massives Netzwerk von Unterwasserkabeln, Satelliten, Glasfasern und Zelltürmen, um Daten in Millisekunden zu liefern. Aber Raum? Raum ist groß. Unvorstellbar groß. Und leer. Das Vernetzung im Weltraum stellt eine Reihe unterschiedlicher Herausforderungen im Vergleich zu unseren terrestrischen Systemen.
Schauen wir uns einige der Hürden an:
1. Latenz, die sich wie ein Wählen anfühlt… oder schlimmer noch
Erinnern Sie sich an die Frustration, 30 Sekunden darauf zu warten, dass eine Webseite in den 90er Jahren zurückgeladen wird? Stellen Sie sich nun vor, bis zu 45 Minuten auf ein Signal zu warten, um eine Hinternreise zwischen Erde und Mars zu machen, je nachdem, wo sich die Planeten in ihren Umlaufbahnen befinden.
Sie können kein Echtzeit-Zoom-Treffen mit einem Astronaut auf dem Mars haben. Es gibt keine Facetime, keine schnellen Antworten. Das Vernetzung im Raum ist grundsätzlich asynchron - wie E -Mail, aber mit einer viel längeren Verzögerung.
2. Die Entfernung macht das Signal schwächer
Daten reisen als Funkwellen oder Laserstrahlen, und während sie sich bewegt, verbreitet sie sich aus und wird schwächer. Je weiter es fährt, desto mehr muss es gegen kosmische Geräusche, Sonnenstrahlung und Einmischung durch Weltraumabfälle oder sogar planetarische Atmosphären kämpfen.
Wir haben gelernt, unsere Signale mit hohen Gewinnantennen und Laserkommunikation zu konzentrieren, aber diese sind schwierig, insbesondere auf das Bewegungsraumschreien auszurichten.
3.. Keine Infrastruktur (noch)
Auf der Erde halten wir Infrastruktur als selbstverständlich. Im Weltraum gibt es keine Router auf Asteroiden oder Satelliten, die den Mars umgeben, der bereit ist, Ihre Memes auf die Erde zurückzuspringen.
Die NASA und andere Agenturen arbeiten daran, ein Tolerant Networking (DTN) (Tolerant Networking - eine Art Internet, das Daten speichern und weiterleiten kann und zwischen Knoten hüpft, sobald sie verfügbar sind. Stellen Sie sich es wie sperraumbasierte Pony Express vor und leiten Sie Daten über große Entfernungen hinweg weiter.
4. Power, Bandbreite und Hardwaregrenzen
Raumschiffe packen keine High-End-Server oder 5G-Antennen nicht genau. Sie betreiben begrenzte Solarenergie, verwenden hochspezialisierte Elektronik und jedes zusätzliche Gramm fügt die Startkosten hinzu - was die Networking im Raum eine einzigartige technische Herausforderung macht.
Wir bauen im Wesentlichen ein Raum -Internet mit weniger Ressourcen, unter härteren Bedingungen und ohne Reparaturtechniker auf.
Das coole Zeug passiert jetzt
Trotz der Herausforderungen ist der Fortschritt aufregend:
• Das DTN-Protokoll der NASA wurde an der internationalen Raumstation und mit Tiefen-Raum -
Sonden wie Epoxi
getestet .
Und private Unternehmen machen sich auch mit der Aktion ein. SpaceX baut beispielsweise Starlink, eine Mega-Konstellation, die eines Tages planetarische Missionen mit einem Rückgrat von Relais-Satelliten unterstützen könnte.
Was bedeutet das für uns?
Der Traum von Menschen, die auf anderen Planeten leben und arbeiten, ist keine Science -Fiction - er ist direkt über dem Horizont. Aber um es real zu machen, müssen wir nicht nur Raketen und Lebensräume, sondern eine digitale Lebensader im gesamten Weltraum bauen.
Eines Tages können Astronauten von der Oberfläche von Europa von Titan von Titan leiten oder hochladen. Aber vorerst ist es ein langsamer, sorgfältiger Aufstieg in ein Internet, das das Sonnensystem umfasst.
Wenn Sie also das nächste Mal Ihr Wi-Fi für die Pufferung von Netflix verfluchen, denken Sie daran: Space Internet Engineers sind da draußen, die die extremste Version von „Working Remotey“, das das Universum jemals gesehen hat, aufbauen.
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