НАСА тестирует «межпланетный Интернет»
На передачу данных между роботом и МКС, находящейся на высоте больше 300 км над Землей, и обратно уходило по семь секунд

Робот был сделан из блоков Lego, и он проехался всего лишь по помещению испытательного центра в Европейском космическом агентстве. Команды отправляла Сунита Вильямс, командир 33-й экспедиции Международной космической станции. Этот эксперимент, осуществленный под руководством Европейского космического агентства, возможно, заложил основы будущих экспедиций на Луну, Марс и еще дальше.

ЕКА и НАСА совместно провели эти «маневры», чтобы протестировать Disruption Tolerant Networking, набор протоколов, разработанных для связи через космическое пространство. DTN призван преодолеть проблемы, мешающие применять в космических миссиях земной Internet Protocol. Но побочным результатом разработки DTN может стать технология, которая поможет солдатам оставаться на связи в зонах боевых действий, а потребителям — пользоваться смартфонами даже за пределами покрытия сетей.

Интернет не мог бы работать в космосе, потому что на пересылку пакетов через колоссальные дистанции уходит очень много времени. Даже на скорости света передача от Земли на Луну занимает 1,7 с, а с Земли на Марс — восемь минут. В космических сетях будет больше уровень ошибок, чем у наземного Интернета, из-за помех от солнечного излучения, к тому же передача может прерываться из-за прохождения небесных тел на пути распространения волны.

«Сетевая архитектура наподобие DTN будет необходимой для успешного выполнения миссий НАСА, дистанция которых все увеличивается», — говорится на сайте агентства. По замыслу ученых НАСА, DTN будет применяться для связи между космическими аппаратами, обращающимися вокруг нашей планеты, и системами на ее поверхности либо между зондами в дальнем космосе и центрами управления полетом на Земле.

Если IP подразумевает наличие непрерывного сквозного маршрута между двумя соединяющимися устройствами, DTN отправляет данные «от прыжка к прыжку» (hop-by-hop). Основа DTN — Bundle Protocol, который после пересылки по очередному транзитному участку хранит «связку» (bundle) данных на ретрансляторе до тех пор, пока не станет доступным канал связи до следующего участка.

Космические корабли и самоходные аппараты на поверхности планет еще с самого начала космической эпохи связывались с Землей по радио, но всякий раз для этих трансляций разрабатывалась своя система связи. В НАСА и ЕКА надеются, что DTN будет аналогом IP для космоса — стандартным, общедоступным протоколом, благодаря которому удешевится организация связи для каждой миссии.

Стандартный протокол связи станет еще важнее, когда исследователи космоса начнут строить базы на Луне и других планетах, считает Адриан Хук, менеджер НАСА по разработке DTN: «Как на Земле можно связываться без Интернета, так и космическую базу можно построить без DTN, но тогда ее коммуникационные системы будут весьма дорогостоящими и ненадежными, поскольку многое из того, что способен стандартизовать DTN, придется разрабатывать заново».

По словам Хука, в НАСА «всерьез» начали работать над DTN еще в 2000 году. Горячим сторонником технологии является Винт Серф, один из создателей Интернета. Сегодня в НАСА уже проверяют систему в ходе передаче данных через космическое пространство. В недавнем эксперименте командир экипажа МКС Сунита Вильямс примерно полтора часа управляла земным роботом в Дармштадте и обменивалась с ним данными. Сетевое соединение между роботом и МКС, находящейся на высоте больше 300 км над Землей, обеспечило пропускную способность 50 Кбайт/с «вниз» и 82 байт в секунду «вверх». На передачу данных «туда и обратно» уходило по семь секунд.

В НАСА рассчитывают начать пользоваться DTN в космических миссиях примерно с 2015 года. Но у новой технологии могут быть и более «приземленные» применения. Поскольку протокол допускает передачу в условиях нестабильного соединения, он может быть полезен для военных нужд или для пользователей любых мобильных коммуникационных устройств с питанием от батареи, которые могут периодически выходить из зоны покрытия сети, полагают в НАСА.

Возможностям DTN буквально нет пределов, уверен Хук: «Технологию можно будет применять даже для межзвездной связи. Хотя ждать ответа тогда придется довольно долго».

Чтобы по DTN можно было передавать данные «от прыжка к прыжку», понадобятся промежуточные узлы на пути между начальным и конечным. Их роль способны выполнять специально построенные космические аппараты-ретрансляторы или более старые зонды, уже выполнившие свою первоначальную миссию, полагает Хук.

«Межпланетный Интернет», задуманный в НАСА, — это комплекс из множества сетей, но все они будут построены всего на двух наборах стандартных протоколов.

«Протоколы земного Интернета можно использовать на небольших участках космоса, где коммуникационная среда похожа на нашу, — поясняет Хук. — Однако в средах с большой задержкой передачи или нарушенными каналами связи быстродействие протоколов Интернета резко ухудшается, поэтому в качестве сквозного протокола для прохождения по локальным 'островкам IP' будет применяться DTN».

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями