"Ùn ci hè quasi nudda per migliurà a tecnulugia chì travaglia à frequenze radio. Fine Soluzioni Easy"
U 26 di nuvembre di u 2018 à 22:53, ora di Mosca, a NASA hà riesciutu di novu - a sonda InSight hà sbarcatu cù successu nantu à a superficia di Marte dopu a manuvra di rientrata, di discesa è di sbarcu, chì più tardi sò stati chjamati "sei minuti è mezzo di orrore". Una descrizzione apt, perchè l'ingegneri di a NASA ùn puderanu micca sapè immediatamente se a sonda spaziale avia sbarcatu cù successu nantu à a superficia di u pianeta, per via di u ritardu di cumunicazioni trà a Terra è Mars, chì era di circa 8,1 minuti. Duranti sta finestra, InSight ùn pudia micca s'appoghjanu nantu à e so antenne più muderni è putenti - tuttu dipende di cumunicazioni UHF anticu (stu metudu hè statu longu usatu in tuttu, da trasmissioni TV è walkie-talkies à i dispositi Bluetooth).
In u risultatu, i dati critichi nantu à u statu di InSight sò stati trasmessi nantu à onde radiu cù una freccia di 401,586 MHz à dui satelliti -, WALL-E è EVE, chì poi trasmettenu dati à una velocità di 8 Kbps à antenne di 70 metri situate in a Terra. I Cubesats sò stati lanciati nantu à u stessu cohettu cum'è InSight, è l'accumpagnavanu in u so viaghju à Mars per osservà l'atterrissimu è trasmette dati in casa immediatamente. Altre navi marziane orbitanti, cum'è (MRS), eranu in una pusizioni incòmode è ùn pudianu micca furnisce in prima messagi in tempu reale cù u lander. Per ùn dì chì u sbarcu tutale dipendia di dui Cubesats sperimentali di dimensione di valigia ognunu, ma u MRS puderia trasmette dati da InSight solu dopu una attesa ancu più longa.
L'atterrissimu InSight mette in realtà tutta l'architettura di cumunicazione di a NASA, "a Mars Network", à a prova. U signalu da l'atterrissimu InSight, trasmessu à i satelliti in orbita, avissi ghjuntu in ogni modu à a Terra, ancu s'è i satelliti fallenu. WALL-E è EVE eranu necessarii per u trasferimentu di l'infurmazioni instantani, è l'anu fattu. Sì sti Cubsats ùn anu micca travagliatu per una certa ragione, MRS era pronta à ghjucà u so rolu. Ognunu d'elli hà agitu cum'è un node in una reta cum'è Internet, indirizzendu i pacchetti di dati attraversu diverse terminali custituiti da diverse equipaghji. Oghje, u più efficiente di elli hè u MRS, capace di trasmette dati à velocità finu à 6 Mbps (è questu hè u record attuale per e missioni interplanetari). Tuttavia, a NASA hà avutu à operare à velocità assai più lente in u passatu - è averà bisognu di trasferimentu di dati assai più veloce in u futuru.
Cum'è u vostru ISP, a NASA permette à l'utilizatori di Internet cumunicazione cù a nave spaziale in tempu reale.
Deep Space Network
Cù a presenza crescente di a NASA in u spaziu, i sistemi di cumunicazione migliurati sò sempre apparsu, chì coprenu più è più spaziu: prima era l'orbita di a Terra bassa, dopu l'orbita geosincronica è a Luna, è prestu a cumunicazione andò più in u spaziu. Tuttu hà cuminciatu cù una radiu portatile cruda chì usava basi militari americane in Nigeria, Singapore è California per riceve telemetria da Explorer 1, u primu satellitu lanciatu cù successu da l'Americani in u 1958. Lentamente, ma sicuru, sta basa hà evolutu in i sistemi di messageria avanzati d'oghje.
Douglas Abraham, capu di a previsione strategica è di sistemi in a Direzzione di a Rete Interplanetaria di a NASA, mette in risaltu trè rete sviluppate in modu indipendenti per a messageria in u spaziu. A Rete Near Earth opera cù navi spaziali in orbita terrestre bassa. "Hè un inseme di antenne, soprattuttu 9m à 12m. Ci hè uni pochi di grandi, 15m à 18m ", dice Abraham. Allora, sopra à l'orbita geosynchronous di a Terra, ci sò parechji satelliti di seguimentu è di dati (TDRS). "Puderanu guardà i satelliti in l'orbita bassa di a Terra è cumunicà cun elli, è poi trasmette sta informazione via TDRS à a terra", spiega Abraham. "Stu sistema di trasmissione di dati satellitari hè chjamatu a reta spaziale NASA".
Ma ancu TDRS ùn era micca abbastanza per cumunicà cù una nave spaziale chì andava assai oltre l'orbita di a Luna à altri pianeti. "Allora avemu avutu à creà una reta chì copre tuttu u sistema solare. È questu hè a Deep Space Network, DSN ", dice Abraham. A Rete Marziana hè una estensione .
Data l'estensione è i piani, DSN hè u più cumplessu di i sistemi listati. In fatti, questu hè un inseme di grandi antenne, da 34 à 70 m di diametru. Ognunu di i trè siti DSN hà parechje antenne 34m è una antenna 70m. Un situ hè situatu in Goldstone (California), un altru vicinu à Madrid (Spagna), è u terzu in Canberra (Australia). Questi siti sò situati à una distanza di circa 120 gradi in u globu, è furnisce una copertura XNUMX/XNUMX per tutte e navi spaziali fora di l'orbita geosincrona.
L'antenne 34m sò l'equipaggiu core di DSN è sò in duie varietà: antichi antenne d'alta efficienza è antenne di guida d'onda relativamente novi. A diferenza hè chì l'antenna di guida d'onda hà cinque specchi RF precisi chì riflettenu i segnali in una pipa à una sala di cuntrollu sotterranea, induve l'elettronica chì analizà quelli signali sò megliu prutetti da tutte e fonti d'interferenza. L'antenne di 34 metri, chì travaglianu individualmente o in gruppi di 2-3 piatti, ponu furnisce a maiò parte di a cumunicazione necessaria da a NASA. Ma per i casi speciali induve e distanze diventanu troppu longu per ancu uni pochi di antenne di 34m, a gestione DSN usa mostri di 70m.
"Ghjuganu un rolu impurtante in parechji casi", dice Abraham di grandi antenne. U primu hè quandu a nave spaziale hè tantu luntanu da a Terra chì serà impussibile di stabilisce a cumunicazione cun ella cù un piattu più chjucu. "Un bon esempiu seria a missione New Horizons, chì hà digià volatu assai oltre Plutone, o a nave spaziale Voyager, chì hè fora di u sistema solare. Solu l'antenne di 70 metri sò capaci di passà per elli è di trasmette e so dati à a Terra ", spiega Abraham.
I piatti di 70 metri sò ancu utilizati quandu a nave spaziale ùn hè micca capace di operare l'antenna di rinfurzà, sia per una situazione critica pianificata, cum'è una entrata orbitale, o perchè qualcosa va assai male. L'antenna di 70 metri, per esempiu, hè stata aduprata per rinvià l'Apollo 13 in modu sicuru à a Terra. Hà aduttatu ancu a famosa linea di Neil Armstrong, "Un picculu passu per l'omu, un passu gigante per l'umanità". È ancu oghje, DSN ferma u sistema di cumunicazione più avanzatu è sensitivu in u mondu. "Ma per parechje ragioni, hà digià righjuntu u so limitu", avvisa Abraham. "Ùn ci hè quasi nisun locu per migliurà a tecnulugia chì travaglia à frequenze radio. Solu solu solu si esauriscenu ".
Trè stazioni di terra distanti 120 gradi
Plaques DSN à Canberra
cumplessu DSN in Madrid
DSN à Goldstone
Sala di cuntrollu in u Laboratoriu di Propulsione Jet
Radio è ciò chì vene dopu
Sta storia ùn hè micca nova. A storia di e cumunicazioni in u spaziu prufondu hè custituita da una lotta constante per aumentà e frequenze è accurtà e lunghezze d'onda. Explorer 1 hà utilizatu frequenze di 108 MHz. Dopu, a NASA hà introduttu antenne più grande è megliu guadagnatu chì supportanu frequenze da a banda L, da 1 à 2 GHz. Dopu hè vinutu u turnu di a banda S, cù frequenze da 2 à 4 GHz, è dopu l'agenzia hà cambiatu à a banda X, cù frequenze di 7-11,2 GHz.
Oghje, i sistemi di cumunicazione spaziale sò cambiati di novu - avà si movenu à a banda 26-40 GHz, a banda Ka. "U mutivu di sta tendenza hè chì più brevi e lunghezze d'onda è più frequenze, più frequenze di dati pudete uttene", dice Abraham.
Ci sò ragiuni per ottimisimu, postu chì storicamente a velocità di u sviluppu di a cumunicazione in a NASA hè stata abbastanza alta. Un documentu di ricerca di u 2014 da u Jet Propulsion Laboratory cita i seguenti dati di larghezza di banda per paragunà: se avemu usatu a tecnulugia di cumunicazione di l'Explorer 1 per mandà una foto tipica di l'iPhone da Jupiter à a Terra, ci vole 460 volte più di l'età attuale di l'universu. I pionieri 2 è 4 da l'anni 1960 avianu pigliatu 633 000 anni. Mariner 9 da u 1971 l'avaria fattu in 55 ore. Oghje, u MPC hà da piglià trè minuti.
L'unicu prublema, sicuru, hè chì a quantità di dati ricivuti da a nave spaziale cresce cusì veloce, se micca più veloce di a crescita di capacità di trasmissione. Più di 40 anni di funziunamentu, Voyagers 1 è 2 pruducianu 5 TB di informazioni. U satellite NISAR Earth Science, previstu per u lanciu in u 2020, pruducerà 85 TB di dati per mese. È se i satelliti di a Terra sò abbastanza capaci di fà questu, u trasferimentu di tali volumi di dati trà i pianeti hè una storia completamente diversa. Ancu un MRS relativamente veloce trasmetterà 85 TB di dati à a Terra per 20 anni.
"I tassi di trasferimentu di dati stimati per l'esplorazione di Marte à a fine di l'anni 2020 è à l'iniziu di l'anni 2030 seranu 150 Mbps o più altu, allora femu a matematica", dice Abraham. - Se una nave spaziale MPC-classe à a distanza massima da noi à Marte pò mandà circa 1 Mbps à una antenna di 70 metri nantu à a Terra, allora un array di 150 antenne di 150 metri serà necessariu per stabilisce a cumunicazione à una velocità di 70 Mbps. Iè, sicuru, pudemu truvà modi intelligenti per riduce ligeramente sta quantità assurda, ma u prublema ovviamente esiste: urganizà a cumunicazione interplanetaria à una velocità di 150 Mbps hè estremamente difficiule. Inoltre, simu fora di u spettru di frequenze permesse ".
Cum'è Abraham dimostra, operandu nantu à a banda S o X, una sola missione cù una capacità di 25 Mbps occuperà tuttu u spettru dispunibule. Ci hè più spaziu in Ka-band, ma solu dui satelliti di Mars cù una larghezza di banda di 150 Mbps occupanu tuttu u spettru. Simply put, l'internet interplanetariu necessitarà più di una radiu per operare - s'appoghjarà à i laser.
L'avventu di cumunicazioni otticu
I laser sò futuristichi, ma l'idea di cumunicazioni ottiche pò esse tracciata à una patente presentata da Alexander Graham Bell in l'anni 1880. Bell hà sviluppatu un sistema in u quale a luce di u sole, focu annantu à un fasciu assai strettu, era diretta nantu à un diafragma riflettente chì vibrava per via di i soni. E vibrazioni anu causatu variazioni in a luce chì passa per a lente in u photodetector crudu. I cambiamenti in a resistenza di u fotodetettore anu cambiatu u currente chì passava per u telefunu.
U sistema era inestabile, u voluminu era assai bassu, è Bell hà eventualmente abbandunatu sta idea. Ma guasi 100 anni dopu, armati cù laser è fibra ottica, l'ingegneri di a NASA sò tornati à quellu vechju cuncettu.
"Eramu cunuscenti di e limitazioni di i sistemi RF, cusì à a fini di l'anni 1970, à l'iniziu di l'anni 1980, JPL hà cuminciatu à discutiri a pussibilità di trasmette missaghji da u spaziu prufondu cù laser spaziali", disse Abraham. Per capisce megliu ciò chì hè è ùn hè micca pussibule in e cumunicazioni ottiche di u spaziu prufondu, u labburatoriu hà cumandatu un studiu di quattru anni, u Deep Space Relay Satellite System (DSRSS), à a fini di l'anni 1980. U studiu duverebbe risponde à e dumande critiche: chì ne di u clima è di i prublemi di visibilità (dopu à tuttu, l'onda di radiu ponu facilmente passà per i nuvuli, mentri i laser ùn ponu micca)? E se l'angolo Sun-Earth-sonda diventa troppu forte? Un detector in a Terra distinguerà un signalu otticu debule da a luce di u sole ? È infine, quantu costarà tuttu questu è valerà a pena ? "Semu sempre à circà risposte à queste dumande", ricunnosce Abraham. "Tuttavia, e risposte cunfirmanu sempre più a pussibilità di trasmissione di dati otticu".
U DSRSS suggerì chì un puntu sopra l'atmosfera di a Terra seria più adattatu per e cumunicazioni ottiche è radio. Hè statu dichjaratu chì u sistema di cumunicazione otticu installatu nantu à a stazione orbitale hà da travaglià megliu cà qualsiasi architettura terrestre, cumprese l'antenni iconichi di 70 metri. Hè suppostu di implementà una parabola di 10 metri in l'orbita vicinu à a Terra, è poi elevà à geosincronia. Tuttavia, u costu di un tali sistema - custituitu da un satellitu cù un piattu, un cohettu di lanciamentu è cinque terminali d'utilizatori - era pruibitivu. Inoltre, u studiu ùn hà ancu include u costu di u sistema ausiliariu necessariu, chì entre in opera in casu di fallimentu satellitare.
Cum'è stu sistema, u Labburatoriu hà cuminciatu à guardà l'architettura di terra descritta in u Studiu di Tecnulugia Avanzata Basata in Terra (GBATS) realizatu in u Laboratoriu in u stessu tempu cum'è DRSS. E persone chì anu travagliatu nantu à GBATS anu ghjuntu cù duie pruposte alternative. U primu hè a stallazione di sei stazioni cù antenne di 10 metri è antenne di ricambio di metri, situate à 60 gradi l'una di l'altru intornu à l'equatore. E stazioni anu da esse custruite nantu à cime di muntagna, induve almenu u 66% di i ghjorni di l'annu eranu chjaru. Cusì, 2-3 stazioni seranu sempre visibili à ogni nave spaziale, è anu da avè un clima diversu. A seconda opzione hè nove stazioni, raggruppati in gruppi di trè, è situati à 120 gradi l'una di l'altru. Stazioni in ogni gruppu deve esse situate à 200 km l'una di l'altra in modu chì sò in linea di vista, ma in diverse cellule climatiche.
E duie architetture GBATS eranu più prezzu di l'approcciu di u spaziu, ma anu avutu ancu prublemi. Prima, perchè i signali anu da passà per l'atmosfera di a Terra, a ricezione di ghjornu seria assai peggiu di a ricezione di notte per via di u celu illuminatu. Malgradu l'arrangiamentu intelligente, e stazioni ottiche in terra dependeranu di u clima. Una nave spaziale chì mira un laser à una stazione di terra eventualmente duverà adattà à e cundizioni climatichi cattivi è ristabilisce a cumunicazione cù una altra stazione chì ùn hè micca oscurata da i nuvuli.
In ogni casu, a priscinniri di i prublemi, i prughjetti DSRSS è GBATS pusonu i fundamenti teorichi per i sistemi ottichi di u spaziu prufondu è i sviluppi muderni di l'ingegneri in a NASA. Restava solu per custruisce un tali sistema è dimustrà a so prestazione. Per furtuna, era solu uni pochi di mesi.
Implementazione di u prugettu
À quellu tempu, a trasmissione di dati otticu in u spaziu avia digià fattu. A prima prova hè stata realizata in u 1992, quandu a sonda Galileo era in direzione di Jupiter, è hà sviatu a so camera d'alta risoluzione versu a Terra per riceve cun successu un set di impulsi laser mandati da u Telescopiu di l'Observatoriu di Table Mountain di 60 cm è u telescopiu USAF Starfire Optical Range 1,5-m in Novu Messicu. À quellu mumentu, Galileu era à 1,4 milioni di km da a Terra, ma i dui raghji laser anu colpitu a so camera.
L'Agenzie Spaziali Giapponesi è Europee anu ancu pussutu stabilisce cumunicazioni ottiche trà stazioni di terra è satelliti in l'orbita di a Terra. Puderanu tandu stabilisce una cunnessione di 50 Mbps trà i dui satelliti. Qualchi anni fà, una squadra tedesca hà stabilitu un ligame otticu bidirezionale coherente di 5,6 Gbps trà un satellitu NFIRE in l'orbita di a Terra è una stazione di terra in Tenerife, Spagna. Ma tutti sti casi eranu assuciati cù l'orbita vicinu à a Terra.
U primu ligame otticu chì cunnetta una stazione di terra è una nave spaziale in orbita intornu à un altru pianeta in u sistema solare hè statu stallatu in ghjennaghju 2013. Una maghjina nera è bianca di 152 x 200 pixel di a Mona Lisa hè stata trasmessa da a Next Generation Satellite Laser Range Station in u Goddard Space Flight Center di a NASA à u Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) à 300 bps. A cumunicazione era unidirezionale. LRO hà mandatu l'imaghjini ricevuti da a Terra per via di a radiu convenzionale. L'imaghjini necessitava un pocu di correzione d'errore di software, ma ancu senza questa codificazione era faciule di ricunnosce. È à quellu tempu, u lanciamentu di un sistema più putente à a Luna era digià pianificatu.
Da u prughjettu Lunar Reconnaissance Orbiter in 2013: Per pulizziari l'errore di trasmissione introduttu da l'atmosfera di a Terra (a manca), i scientisti in u Goddard Space Flight Center appiicanu a correzione di errore Reed-Solomon (a diritta), chì hè assai utilizatu in CD è DVD. L'errori tipici includenu pixel mancanti (bianchi) è signali falsi (negri). Una barra bianca indica una ligera pausa in a trasmissione.
«» (LADEE) intrì in l'orbita di a luna u 6 ottobre di u 2013, è solu una settimana dopu hà lanciatu u so laser pulsatu per a trasmissione di dati. Questa volta, a NASA hà pruvatu à urganizà a cumunicazione bidirezionale à una velocità di 20 Mbps in quella direzzione è una velocità record di 622 Mbps in a direzzione opposta. L'unicu prublema era a corta vita di a missione. A cumunicazione ottica LRO hà travagliatu solu per pochi minuti. LADEE hà cumunicatu cù u so laser per 16 ore per un totale di 30 ghjorni. Sta situazione deve cambià quandu u Laser Communications Demonstration Satellite (LCRD) hè lanciatu, previstu per ghjugnu 2019. U so compitu hè di dimustrà cumu i futuri sistemi di cumunicazione in u spaziu anu da travaglià.
L'LCRD hè sviluppatu in u Laboratoriu di Propulsione Jet di a NASA in cullaburazione cù u Laboratoriu Lincoln di u MIT. Avarà dui terminali ottichi: unu per a cumunicazione in l'orbita terrestre bassa, l'altru per u spaziu prufondu. U primu avarà da utilizà a codifica di differenziale di fasa (DPSK). U trasmettitore mandarà impulsi laser à una frequenza di 2,88 GHz. Utilizendu sta tecnulugia, ogni bit serà codificatu da a differenza di fasa di impulsi successivi. Puderà operà à 2,88 Gbps, ma duverà assai putenza. I detettori sò solu capaci di detectà e differenze di impulsi in i segnali d'alta energia, cusì DPSK funziona bè cù cumunicazioni vicinu à a Terra, ma ùn hè micca u megliu metudu per u spaziu prufondu, induve u almacenamentu di energia hè problematicu. Un signalu mandatu da Marte perderà energia prima di ghjunghje à a Terra, cusì LCRD utilizerà una tecnulugia più efficiente, a modulazione di fasi di impulsu, per dimustrà a cumunicazione ottica cù u spaziu prufondu.
L'ingegneri di a NASA preparanu LADEE per a prova
In 2017, l'ingegneri anu pruvatu i modem di volu in una camera di vacuum termale
"Essenzialmente, hè cuntà i fotoni", spiega Abraham. - U cortu periodu destinatu à a cumunicazione hè divisu in parechji segmenti di tempu. Per piglià e dati, basta à verificà s'ellu i photons à ognuna di i spazii scontranu cù u detector. Hè cusì chì i dati sò codificati in u FIM ". Hè cum'è u codice Morse, solu à una velocità super-rapida. O ci hè un lampu in un certu mumentu, o ùn ci hè micca, è u missaghju hè codificatu da una sequenza di lampi. "Mentre questu hè assai più lento cà DPSK, pudemu ancu stabilisce cumunicazioni ottiche à velocità di decine o centinaie di Mbps finu à Mars", aghjusta Abraham.
Di sicuru, u prughjettu LCRD ùn hè micca solu di sti dui terminali. Si deve ancu travaglià cum'è un node Internet in u spaziu. In terra, ci saranu trè stazioni chì operanu LCRD: una in White Sands in New Mexico, una in Table Mountain in California, è una in l'isula di Hawaii o Maui. L'idea hè di pruvà u passaghju da una stazione di terra à l'altru in casu di maltempo in una di e stazioni. A missione pruverà ancu u funziunamentu di u LCRD cum'è trasmettitore di dati. U signale otticu da una di e stazioni andarà à u satellitu è dopu esse trasmessu à una altra stazione - è tuttu questu via cumunicazione otticu.
Se ùn hè micca pussibule di trasfirià i dati immediatamente, u LCRD l'almacenerà è u trasfiriu quandu hè pussibule. Se i dati sò urgenti, o ùn ci hè micca abbastanza spaziu di almacenamento à bordu, u LCRD l'inviarà immediatamente via a so antenna in banda Ka. Dunque, u precursore di i futuri satelliti trasmettitori, LCRD serà un sistema otticu radiu hibridu. Questu hè esattamente u tipu di unità chì a NASA hà bisognu di mette in orbita attornu à Marte per urganizà una reta interplanetaria chì sustene l'esplorazione umana di u spaziu prufondu in l'anni 2030.
Purtendu Mars in linea
L'annu passatu, a squadra d'Abraham hà scrittu dui documenti chì descrizanu l'avvene di e cumunicazioni in u spaziu prufondu, chì seranu presentati à a cunferenza SpaceOps in Francia di maghju 2019. Unu discrive a cumunicazione in u spaziu prufondu in generale, l'altru ("") offri una descrizzione dettagliata di l'infrastruttura capace di furnisce un serviziu simili à Internet per l'astronauti in u Pianeta Rossu.
I tassi di dati medii di piccu sò stati stimati à 215 Mbps per u scaricamentu è 28 Mbps per a carica. L'Internet marzianu serà custituitu di trè rete: WiFi chì copre l'area di ricerca nantu à a superficia, a rete planetaria chì trasmette dati da a superficia à a Terra, è a reta terrestre, una reta di cumunicazione in u spaziu prufondu cù trè siti rispunsevuli di riceve sta dati è di mandà risposte à Mars.
"Quandu si sviluppa una tale infrastruttura, ci sò parechji prublemi. Deve esse affidabile è stabile, ancu à a distanza massima à Mars di 2,67 AU. durante i periodi di cunghjunzione solare superiore, quandu Marte si nasconde daretu à u sole ", dice Abraham. Una tale cunghjunzione si trova ogni dui anni è rompe completamente a cumunicazione cù Mars. "Oghje ùn pudemu micca trattà. Tutte e stazioni d'atterrissimu è orbitali chì si trovanu in Mars perdenu u cuntattu cù a Terra per circa duie simane. Cù a cumunicazione ottica, a perdita di cumunicazione per via di a cunnessione solare serà ancu più longa, da 10 à 15 settimane. Per i robots, tali spazii ùn sò micca particularmente spaventosi. Un tali isolamentu ùn li causa micca prublemi, perchè ùn anu micca stancu, ùn anu micca a solitude, ùn anu micca bisognu di vede i so amati. Ma per l'omu, ùn hè micca cusì.
"Per quessa, teoricamente permettemu a cumissioni di dui trasmettitori orbitali posti in una orbita equatoriale circular à 17300 1500 km sopra a superficia di Marte", cuntinueghja Abraham. Sicondu u studiu, duveranu pisà 20 kg ognunu, portanu un inseme di terminali chì operanu in a banda X, Ka-band è ottica, è esse alimentati da pannelli solari cù una capacità di 30-XNUMX kW. Deve sustene u Protocollo di Rete Tollerante di Ritardamentu - essenzialmente TCP / IP, cuncepitu per trattà l'alti ritardi chì e rete interplanetarie inevitabbilmente sperimentanu. E stazioni orbitali chì participanu à a reta deve esse capace di cumunicà cù l'astronauti è i veiculi nantu à a superficia di u pianeta, cù stazioni di terra è cù l'altri.
"Questu crosstalk hè assai impurtante perchè riduce u numeru di antenne necessarie per trasmette dati à 250 Mbps", dice Abraham. U so squadra stima chì un array di sei antenne di 250 metri seria necessariu per riceve dati 34 Mbps da unu di i trasmettitori orbitanti. Questu significa chì a NASA averà bisognu di custruisce trè antenne supplementari in i siti di cumunicazione in u spaziu prufondu, ma questi piglianu anni per custruisce è sò estremamente caru. "Ma pensemu chì duie stazioni orbitali ponu sparte dati trà elli è mandà à u stessu tempu à una velocità di 125 Mbps, induve un trasmettitore mandarà a mità di u pacchettu di dati è l'altru mandarà l'altru", dice Abraham. Ancu oghje, l'antenne di cumunicazione di u spaziu prufondu di 34 metri ponu riceve dati simultaneamente da quattru navi spaziali diverse in una volta, chì devendenu à a necessità di trè antenne per compie u compitu. "Ci hè bisognu di u listessu numeru di antenne per riceve duie trasmissioni di 125 Mbps da a stessa zona di u celu cum'è per riceve una trasmissione", spiega Abraham. "Più antenne sò necessarie solu s'ellu avete bisognu di cumunicà à una velocità più alta".
Per affruntà u prublema di a cunnessione solare, a squadra di Abraham hà prupostu di lanciari un satellitu trasmettitore à i punti L4 / L5 di l'orbita Sun-Mars / Sun-Earth. Allora, durante i periodi di cunnessione, pò esse usatu per trasmette dati intornu à u Sun, invece di mandà signalazioni attraversu. Sfurtunatamente, durante stu periodu, a vitezza calarà à 100 Kbps. Simply put, hà da travaglià, ma sucks.
Intantu, i futuri astronauti in Marte anu da aspittà pocu più di trè minuti per riceve una foto di un gattino, senza cuntà i ritardi chì ponu esse sin'à 40 minuti. Fortunatamente, quandu l'ambizioni di l'umanità ci portanu ancu più luntanu di u Pianeta Rossu, l'internet interplanetariu hà digià travagliatu abbastanza bè a maiò parte di u tempu.
Source: www.habr.com