家庭网络网络:星际互联网的挑战
图片来源: Unsplash

太空网络:星际互联网的挑战

-

想象一下,试图从火星到地球发送短信。您输入了“嘿,安全地降落 - 玛丽的日落很疯狂!”,然后命中。现在……等等。等等。大约20分钟后(在美好的一天),您的信息到了。这就是太空网络的现实 - 与我们习惯于地球上的即时消息传递相去甚远。

当我们为月球,火星和其他地区的任务做好准备时,一个问题在工程师,宇航员和梦想家的思想中不断蹦蹦跳跳:我们如何在太空中建立可靠的互联网……?

为什么太空网络是另一种野兽

在地球上,互联网是快速,密集的,并且到处都是。我们依靠海底电缆,卫星​​,光纤和细胞塔的大规模网络以毫秒的数据提供数据。但是空间呢?空间很大。难以想象的大。和空。与我们的陆地系统相比,太空的网络提出了完全不同的挑战。

让我们看一些障碍:

1。感觉像拨号一样……或更糟

还记得等待30秒的网页在90年代加载的挫败感吗?现在,想象一下,根据行星在轨道上的位置,最多等待45分钟的信号在地球和火星之间进行往返。

您不能与火星上的宇航员进行实时缩放会议。没有面部,没有快速的响应。太空中的网络从根本上是异步的,例如电子邮件,但延迟更长。

2。距离使信号变得较弱

数据传播为无线电波或激光梁,并且随着它的移动,它会传播并变得较弱。它走得越远,与宇宙噪声,太阳辐射以及空间碎片甚至行星气氛的干扰必须越多。

我们已经学会了使用高增益天线和激光通信来集中信号,但是这些很棘手,尤其是在移动航天器上。

3。尚无基础架构(尚未)

在地球上,我们认为基础设施是理所当然的。在太空中,小行星或卫星上没有路由器盘旋火星,准备弹回模因回到地球上。

NASA和其他机构正在努力创建一个延迟耐受网络(DTN),这是一种可以存储和转发数据的互联网,随着节点的可用而跳出节点之间。将其视为基于空间的小马快车,将数据传递到巨大的距离。

4。电源,带宽和硬件限制

航天器并不是完全包装高端服务器或5G天线。他们以有限的太阳能运行,使用高度专业的电子设备,并增加了每克的启动成本,这是在太空中建立网络的独特工程挑战。

我们本质上是在更严格的条件下建立具有更少资源的太空互联网,并且没有维修技术人员。

现在发生的很酷的事情

尽管面临挑战,但进步还是令人兴奋的:

NASA的DTN协议已在国际空间站进行了测试,并具有诸如Epoxi
Lunar Gateway (NASA的计划的月球轨道站)将用作行星际通讯的测试台
基于激光的太空互联网 - 基于激光的空间- 贴有光学通信 - 预示,预示,预示,预示,预言,较高的链接。

私人公司也正在采取行动。例如,SpaceX正在建造Starlink,这是一种巨型构造,有一天可以用接力赛的骨干来支持行星任务。

这对我们意味着什么?

人类生活和在其他星球上工作的梦想不再是科幻小说了,而是在地平线上。但是,为了实现它,我们不仅需要建造火箭和栖息地,而且需要跨太空的数字生命线。

有一天,宇航员可能会从欧罗巴地面生动或从泰坦上传研究论文。但是就目前而言,这是一个缓慢而仔细的攀登,朝着太阳系的互联网攀登。

因此,下次您将Wi-Fi诅咒用于缓冲Netflix时,请记住:太空互联网工程师将建立宇宙有史以来“远程工作”的最极端版本。

另请阅读: 网络探索5G技术的希望的未来

伊沙尼·莫汉蒂
伊沙尼·莫汉蒂
她是一名认证研究学者,拥有英国文学和外语硕士学位,专攻美国文学;训练有素,具有很强的研究能力,能够完美地掌握在社交媒体上撰写照应词的能力。她是一个坚强、自立、雄心勃勃的人。她渴望运用自己的技能和创造力来创作引人入胜的内容。
图片来源: Unsplash

必读