Добыча полезных ископаемых на астероидах, гостиницы в космосе, производство и медицина в условиях отсутствия гравитации... Все это — составные части грядущей коммерциализации космического пространства. Совместное предприятие, учрежденное рядом правительственных организаций и промышленных групп, уже приступило к реализации проекта InterPlaNetary (IPN) Internet, который финансируется NASA.
В результате внедрения IPN должна быть обеспечена поддержка (причем на протяжении нескольких десятилетий) космических систем связи, проектирования роботов, создания в Солнечной системе аванпостов как с присутствием, так и без присутствия человека. «Вполне вероятно, что IPN, как и ее наземные аналоги, в конце концов превратится из сети, предназначенной для научных исследований, в коммерческое предприятие», — прогнозирует председатель совета директоров ICANN Винтон Серф.
Напомним: в 1973 году Серф стал одним из создателей протокола TCP/IP, и с тех пор его называют отцом Internet. В 1997 году он выдвинул идею межпланетного расширения Internet и вместе с инженерами из лаборатории NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) начал претворять эту идею в жизнь. «Я попытался проследить пути развития Internet за прошедшие 25 лет, а затем понять, что нам следует сделать уже сейчас, чтобы в последующие 25 лет быть готовыми к любым жизненным поворотам», — поясняет Серф.
Протоколы, аппаратное и программное обеспечение, разработанные в рамках проекта IPN, дадут немало преимуществ и наземным пользователям Internet, особенно в части поддержки мобильных приложений. Протоколы типа TCP не подходят для условий космоса, поскольку их основой является алгоритм обмена информацией в режиме «почти реального» времени. Но в случае применения таких протоколов посланное с Земли сообщение дойдет, скажем, до Марса примерно за 40 минут. Большие расстояния обусловливают снижение пропускной способности системы и увеличение вероятности ошибок при передаче данных.
По словам Серфа, IPN станет «сетью объединений Internet». Обычные глобальные сети подключаются к сети верхнего уровня, выполняющей роль магистрали в межпланетном пространстве. Каждый из протоколов отдельной сети замыкается на своем локальном шлюзе, а обмен информацией между этими шлюзами осуществляется при помощи нового транспортного протокола, поддерживающего передачу данных на большие расстояния. Протокол, обеспечивающий сквозную передачу, будет функционировать поверх транспортного уровня и позволит шлюзам на Земле и, к примеру, на Марсе обмениваться данными.
Благодаря связующему протоколу будет преодолена диалоговая природа локальных протоколов. В составном запросе на передачу файлов могут, в частности, содержаться пользовательский пароль, информация о местоположении файла и адрес его доставки.
Не исключено, что по мере усиления автономии отдельных частей наземной Internet эти концепции найдут отражение и в приложениях, используемых на Земле. Применение межсетевых экранов и средств преобразования сетевых адресов, устанавливаемых между Internet и интрасетями, а также необходимость в периодическом подключении мобильных устройств — все это обусловливает постановку новых и новых практических задач, которые приходится решать разработчикам космических систем связи.
Необходимо помнить, что все межпланетные системы связи построены на базе преобразования излучаемой энергии, а на пути сигнала от источника до приемника время от времени появляются небесные тела. Поэтому не стоит и пытаться организовать постоянное сквозное соединение — в условиях космоса это попросту невозможно. Не приходится рассчитывать и на высокую пропускную способность: мощность сигнала относительно невелика (она обратно пропорциональна квадрату расстояния, а расстояния в космосе огромны), и при передаче информации число ошибок заметно возрастает. Кроме того, нужно обеспечить защиту данных — в противном случае операторы рискуют растерять всех клиентов.