"D'r is hast nearne om de technology te ferbetterjen dy't wurket op radiofrekwinsjes. Easy Solutions End"
Op 26 novimber 2018 om 22:53 oere Moskouske tiid slagge NASA wer - de InSight-sonde kaam mei súkses op it oerflak fan Mars telâne nei manoeuvres foar weromkommen, delgong en lâning, dy't letter "seis en in heale minuten fan horror" neamd waarden. In passende beskriuwing, om't NASA-yngenieurs net daliks witte koene oft de romtesonde mei súkses op it oerflak fan 'e planeet telâne kaam, fanwegen de tiidfertraging yn kommunikaasje tusken Ierde en Mars, dy't sawat 8,1 minuten wie. Tidens dit finster koe InSight net fertrouwe op syn mear moderne en krêftige antennes - alles wie ôfhinklik fan âlderwetske UHF-kommunikaasje (dizze metoade is al lang brûkt yn alles fan tv-útstjoerings en walkie-talkies oant Bluetooh-apparaten).
As gefolch, krityske gegevens oer de steat fan InSight waarden oerdroegen op radio weagen mei in frekwinsje fan 401,586 MHz nei twa satelliten -, WALL-E en EVE, dy't dan gegevens oerdroegen mei in snelheid fan 8 Kbps nei 70-meter antennes op ierde. De Cubesats waarden lansearre op deselde raket as InSight, en se begelieden it op syn reis nei Mars om de lâning te observearjen en gegevens direkt nei hûs te stjoeren. Oare orbiting Martian skippen, lykas (MRS), wiene yn in ûngemaklike posysje en koene earst net realtime berjochten leverje mei de lander. Net te sizzen dat de hiele lâning ôfhinklik wie fan twa eksperimintele koffer-grutte Cubesats elk, mar de MRS soe allinich gegevens fan InSight kinne ferstjoere nei in noch langer wachtsjen.
De InSight-lâning sette feitlik de folsleine kommunikaasjearsjitektuer fan NASA, "it Mars Network", oan 'e test. It sinjaal fan 'e InSight-lander, oerbrocht nei omlizzende satelliten, soe yn elk gefal de ierde berikt hawwe, sels as de satelliten mislearre. WALL-E en EVE wiene nedich foar direkte ynformaasje oerdracht, en hja diene it. As dizze Cubsats om ien of oare reden net wurken, wie MRS ree om har rol te spyljen. Elk fan harren fungearre as in knooppunt op in ynternet-lykas netwurk, routing gegevens pakketten fia ferskate terminals besteande út ferskate apparatuer. Tsjintwurdich is de meast effisjinte fan har de MRS, by steat om gegevens te ferstjoeren mei faasjes oant 6 Mbps (en dit is it hjoeddeistige rekord foar interplanetêre misjes). NASA hat yn it ferline lykwols op folle stadiger snelheden moatten operearje - en sil yn 'e takomst folle rapper gegevensferfier nedich wêze.
Lykas jo ISP, lit NASA ynternetbrûkers ta kommunikaasje mei romtefarders yn echte tiid.
Deep Space Network
Mei de tanimmende oanwêzigens fan NASA yn 'e romte ferskine der hieltyd ferbettere kommunikaasjesystemen, dy't hieltyd mear romte beslaan: earst wie it in lege ierdebaan, doe geosynchrone baan en de moanne, en al gau gie de kommunikaasje djipper de romte yn. It begon allegear mei in rûge hânradio dy't Amerikaanske militêre bases yn Nigearia, Singapore en Kalifornje brûkte om telemetry te ûntfangen fan Explorer 1, de earste satellyt mei súkses lansearre troch de Amerikanen yn 1958. Stadich mar wis is dizze basis evoluearre ta hjoeddeistige avansearre messagingsystemen.
Douglas Abraham, haad fan strategysk en systeemfoarsizzing by NASA's Interplanetary Network Directorate, markearret trije ûnôfhinklik ûntwikkele netwurken foar messaging yn 'e romte. It Near Earth Network operearret mei romtefarders yn in lege ierdebaan. "It is in set fan antennes, meast 9m oant 12m. Der binne in pear grutte, 15m oan 18m,"Says Abraham. Dan, boppe de geosynchrone baan fan 'e ierde, binne d'r ferskate tracking- en datasatelliten (TDRS). "Se kinne delsjen op satelliten yn in lege ierde baan en kommunisearje mei harren, en dan stjoere dizze ynformaasje fia TDRS nei de grûn," ferklearret Abraham. "Dit systeem foar oerdracht fan satellytgegevens wurdt it NASA-romtenetwurk neamd."
Mar sels TDRS wie net genôch om te kommunisearjen mei in romteskip dat fier bûten de baan fan 'e moanne nei oare planeten gie. "Dat wy moasten in netwurk meitsje dat it hiele sinnestelsel dekt. En dit is it Deep Space Network, DSN, ”seit Abraham. It Martian Network is in útwreiding .
Sjoen de omfang en plannen is DSN it meast komplekse fan 'e neamde systemen. Yn feite is dit in set fan grutte antennes, fan 34 oant 70 m yn diameter. Elk fan 'e trije DSN-sites hat ferskate 34m-antennes en ien 70m-antenne. Ien side leit yn Goldstone (Kalifornje), in oare by Madrid (Spanje), en de tredde yn Canberra (Austraalje). Dizze siden lizze sawat 120 graden útinoar om 'e wrâld, en jouwe XNUMX/XNUMX dekking foar alle romtefarders bûten geosynchrone baan.
34m-antennes binne de kearnapparatuer fan DSN en komme yn twa farianten: âlde antennes mei hege effisjinsje en relatyf nije waveguide-antennes. It ferskil is dat de waveguide antenne hat fiif presys RF spegels dy't wjerspegelje de sinjalen del in piip nei in ûndergrûnske kontrôle keamer, dêr't de elektroanika dy't analysearje dy sinjalen wurde better beskerme tsjin alle boarnen fan ynterferinsje. De 34-meter antennes, dy't yndividueel wurkje as yn groepen fan 2-3 skûtels, kinne it measte fan 'e kommunikaasje leverje dy't nedich is troch NASA. Mar foar spesjale gefallen dêr't ôfstannen wurde te lang foar sels in pear 34m antennes, brûkt DSN behear 70m meunsters.
"Se spylje yn ferskate gefallen in wichtige rol," seit Abraham oer grutte antennes. De earste is wannear't it romteskip sa fier fan 'e ierde is dat it ûnmooglik is om kommunikaasje mei it te meitsjen mei in lytser skûtel. "Goede foarbylden soe de New Horizons-missy wêze, dy't al fier bûten Pluto flein is, of it Voyager-romteskip, dat bûten it sinnestelsel is. Allinich antennes fan 70 meter kinne har trochkomme en har gegevens oan 'e ierde leverje, "ferklearret Abraham.
De skûtels fan 70 meter wurde ek brûkt as it romteskip net by steat is om de boosterantenne te betsjinjen, itsij troch in plande krityske situaasje lykas in orbitale yngong, of omdat der wat mis giet. De antenne fan 70 meter waard bygelyks brûkt om Apollo 13 feilich werom te bringen nei de ierde. Se naam ek de ferneamde line fan Neil Armstrong oan, "In lytse stap foar de minske, in gigantyske stap foar it minskdom." En sels hjoed bliuwt DSN it meast avansearre en gefoelige kommunikaasjesysteem yn 'e wrâld. "Mar om in protte redenen hat it syn limyt al berikt," warskôget Abraham. "D'r is hast nearne om technology te ferbetterjen dy't wurket op radiofrekwinsjes. Ienfâldige oplossingen rinne op."
Trije grûnstasjons 120 graden útinoar
DSN platen yn Canberra
DSN kompleks yn Madrid
DSN yn Goldstone
Kontrôlekeamer by it Jet Propulsion Laboratory
Radio en wat der efter komt
Dit ferhaal is net nij. De skiednis fan djippe romtekommunikaasje bestiet út in konstante striid om frekwinsjes te ferheegjen en golflingten te ferkoartjen. Explorer 1 brûkte frekwinsjes fan 108 MHz. NASA yntrodusearre doe gruttere, better wûn antennes dy't stipe frekwinsjes fan 'e L-band, fan 1 oant 2 GHz. Doe kaam de beurt fan de S-band, mei frekwinsjes fan 2 oant 4 GHz, en doe skeakele it buro oer nei de X-band, mei frekwinsjes fan 7-11,2 GHz.
Tsjintwurdich ûndergeane romtekommunikaasjesystemen wer feroaringen - no ferhúzje se nei de 26-40 GHz-band, de Ka-band. "De reden foar dizze trend is dat hoe koarter de golflingten en hoe heger de frekwinsjes, hoe mear gegevensraten jo kinne krije," seit Abraham.
D'r binne redenen foar optimisme, jûn dat histoarysk de snelheid fan kommunikaasjeûntwikkeling by NASA frij heech west hat. In ûndersykspapier fan 2014 fan it Jet Propulsion Laboratory neamt de folgjende bânbreedtegegevens foar fergeliking: as wy de kommunikaasjetechnology fan Explorer 1 brûkten om in typyske iPhone-foto fan Jupiter nei ierde te stjoeren, soe it 460 kear langer duorje dan de hjoeddeistige leeftyd fan it universum. Pioneers 2 en 4 út de jierren 1960 soe hawwe duorre 633 jier. Mariner 000 út 9 soe it dien hawwe yn 1971 oeren. Hjoed sil it MPC trije minuten duorje.
It ienige probleem is fansels dat de hoemannichte gegevens dy't ûntfongen binne troch romteskip krekt sa hurd groeit, as net rapper as de groei yn oerdrachtmooglikheden. Mear as 40 jier fan operaasje produsearren Voyagers 1 en 2 5 TB oan ynformaasje. De satellyt NISAR Earth Science, pland foar lansearring yn 2020, sil 85 TB oan gegevens per moanne produsearje. En as de satelliten fan 'e ierde dit goed yn steat binne, is it oerdragen fan sa'n folume fan gegevens tusken planeten in folslein oar ferhaal. Sels in relatyf rappe MRS sil 85 jier 20 TB oan gegevens nei de ierde stjoere.
"De skatting tariven foar oerdracht fan gegevens foar ferkenning fan Mars yn 'e lette 2020's en begjin 2030's sille 150 Mbps of heger wêze, dus litte wy de wiskunde dwaan," seit Abraham. - As in romtesonde fan MPC-klasse op 'e maksimale ôfstân fan ús nei Mars sawat 1 Mbps nei in 70-meter-antenne op ierde kin stjoere, dan soe in array fan 150 150-meter-antennes nedich wêze om kommunikaasje te meitsjen mei in snelheid fan 70 Mbps. Ja, fansels, wy kinne mei tûke manieren komme om dit absurde bedrach wat te ferminderjen, mar it probleem bestiet fansels: it organisearjen fan interplanetêre kommunikaasje mei in snelheid fan 150 Mbps is ekstreem lestich. Boppedat rinne wy út it spektrum fan tastiene frekwinsjes.”
Lykas Abraham demonstrearret, operearje op 'e S- as X-band, sil in inkele missy mei in kapasiteit fan 25 Mbps it heule beskikbere spektrum besette. Der is mear romte yn Ka-band, mar mar twa satelliten fan Mars mei in bânbreedte fan 150 Mbps sille besette it hiele spektrum. Simply set, it interplanetêre ynternet sil mear fereaskje dan allinich radio om te operearjen - it sil fertrouwe op lasers.
De komst fan optyske kommunikaasje
Lasers klinke futuristysk, mar it idee fan optyske kommunikaasje kin weromfierd wurde nei in oktroai yntsjinne troch Alexander Graham Bell yn 'e 1880's. Bell ûntwikkele in systeem wêryn sinneljocht, rjochte op in tige smelle beam, rjochte waard op in reflektyf diafragma dat trilde troch lûden. De trillings feroarsake fariaasjes yn it ljocht dat troch de lens yn 'e rûge fotodetektor giet. Feroaringen yn 'e wjerstân fan' e fotodetektor feroare de stroom dy't troch de tillefoan streamt.
It systeem wie ynstabyl, it folume wie tige leech, en Bell úteinlik ferlitten dit idee. Mar hast 100 jier letter, bewapene mei lasers en glêstried, binne NASA-yngenieurs werom nei dat âlde konsept.
"Wy wisten oer de beheiningen fan radiofrekwinsjesystemen, dus yn 'e lette 1970's, begjin 1980's, by it Jet Propulsion Laboratory, begûnen se de mooglikheid te besprekken fan it ferstjoeren fan berjochten út' e djippe romte mei romtelasers," sei Abraham. Om better te begripen wat is en net mooglik is yn djippe romte optyske kommunikaasje, liet it laboratoarium in fjouwerjierrige stúdzje, it Deep Space Relay Satellite System (DSRSS), yn 'e lette jierren '1980. De stúdzje soe krityske fragen beantwurdzje moatte: hoe sit it mei de waar- en sichtproblemen (radioweagen kinne ommers maklik troch wolken passe, wylst lasers net kinne)? Wat as de sinne-ierde-probe-hoek te skerp wurdt? Sil in detektor op ierde in swak optysk sinjaal ûnderskiede fan sinneljocht? En as lêste, hoefolle sil dit alles kostje en sil it it wurdich wêze? "Wy sykje noch altyd nei antwurden op dizze fragen," jout Abraham ta. "De antwurden befêstigje lykwols hieltyd mear de mooglikheid fan optyske gegevensoerdracht."
De DSRSS suggerearre dat in punt boppe de atmosfear fan 'e ierde it bêste geskikt wêze soe foar optyske en radiokommunikaasje. It waard beweare dat it optyske kommunikaasjesysteem ynstalleare op it orbitalstasjon better soe wurkje as elke ierdske arsjitektuer, ynklusyf de byldbepalende 70-meter antennes. It soe in skûtel fan 10 meter yn 'e baan fan 'e ierde ynsette, en dan ferheegje nei geosynchronous. De kosten fan sa'n systeem - besteande út in satellyt mei in skûtel, in lansearraket en fiif brûkersterminals - wiene lykwols ferbean. Boppedat hat it ûndersyk net iens de kosten opnommen fan it nedige helpsysteem, dat by in satellytfal yn wurking komme soe.
As dit systeem begon it Lab te sjen nei de grûnarsjitektuer beskreaun yn 'e Ground Based Advanced Technology Study (GBATS) útfierd by it Lab sawat deselde tiid as DRSS. De minsken dy't wurken oan GBATS kamen mei twa alternative foarstellen. De earste is de ynstallaasje fan seis stasjons mei 10-meter antennes en meter reserve antennes, leit 60 graden út elkoar om de evener. Stasjons moasten boud wurde op berchtoppen, dêr't op syn minst 66% fan 'e dagen fan it jier dúdlik wie. Sa sille 2-3 stasjons altyd sichtber wêze foar elk romteskip, en se sille oars waar hawwe. De twadde opsje is njoggen stasjons, groepearre yn groepen fan trije, en leit 120 graden fan elkoar. Stasjons binnen elke groep moatte 200 km útinoar lizze, sadat se yn sicht binne, mar yn ferskillende waarsellen.
Beide GBATS-arsjitektueren wiene goedkeaper as de romte-oanpak, mar se hiene ek problemen. Earst, om't de sinjalen troch de atmosfear fan 'e ierde gean moasten, soe de ûntfangst oerdei folle slimmer wêze as nachtlike ûntfangst troch de ferljochte loft. Nettsjinsteande de tûke regeling sille grûnbasearre optyske stasjons ôfhingje fan it waar. In romtesonde dat in laser op in grûnstasjon rjochtet, sil him úteinlik oanpasse moatte oan minne waarsomstannichheden en de kommunikaasje wer opsette mei in oar stasjon dat net troch wolken fersierd wurdt.
Lykwols, nettsjinsteande de problemen, leinen de DSRSS- en GBATS-projekten de teoretyske basis foar optyske systemen foar djippe romte en moderne ûntjouwings fan yngenieurs by NASA. It bleau allinne te bouwen sa'n systeem en demonstrearje syn prestaasjes. Lokkich wie dat mar in pear moanne fuort.
Ymplemintaasje fan it projekt
Tsjin dy tiid hie optyske gegevensoerdracht yn 'e romte al plakfûn. De earste test waard útfierd yn 1992, doe't de Galileo-sonde op Jupiter rjochte en syn hege resolúsje-kamera nei de ierde swaaide om mei súkses in set laserpulsen te ûntfangen stjoerd fan 'e 60-cm Table Mountain Observatory Telescope en de 1,5-m USAF Starfire Optical Range Telescope yn Nij-Meksiko. Op dat stuit wie Galileo 1,4 miljoen km fan de ierde ôf, mar beide laserstralen troffen syn kamera.
De Japanske en Jeropeeske romte-ynstânsjes hawwe ek optyske kommunikaasje tusken grûnstasjons en satelliten yn 'e baan fan 'e ierde kinne fêstigje. Se koene doe in 50 Mbps ferbining meitsje tusken de twa satelliten. In pear jier lyn, in Dútsk team fêstige in 5,6 Gbps gearhingjende bi-directional optyske ferbining tusken in NFIRE satellyt yn ierde baan en in grûn stasjon yn Tenerife, Spanje. Mar al dizze gefallen wiene ferbûn mei near-ierde baan.
De alderearste optyske ferbining dy't in grûnstasjon en in romteskip yn in baan om in oare planeet yn it sinnestelsel ferbynt, waard yn jannewaris 2013 ynstallearre. In swart-wyt-ôfbylding fan 152 x 200 piksels fan 'e Mona Lisa waard trochstjoerd fan it Next Generation Satellite Laser Range Station by NASA's Goddard Space Flight Center nei de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) op 300 bps. Kommunikaasje wie iensidige. LRO stjoerde de ôfbylding ûntfongen fan ierde werom fia konvinsjonele radio. De ôfbylding hie in bytsje softwareflaterkorreksje nedich, mar sels sûnder dizze kodearring wie it maklik te werkennen. En op dat stuit wie de lansearring fan in machtiger systeem nei de moanne al pland.
Fan it Lunar Reconnaissance Orbiter-projekt yn 2013: Om oerdrachtflaters op te romjen dy't yntrodusearre binne troch de atmosfear fan 'e ierde (links), hawwe wittenskippers fan it Goddard Space Flight Center Reed-Solomon-flaterkorreksje tapast (rjochts), dy't in protte brûkt wurdt yn CD's en DVD's. Typyske flaters omfetsje ûntbrekkende piksels (wyt) en falske sinjalen (swart). In wite balke jout in lichte pauze yn oerdracht oan.
«» (LADEE) kaam yn 'e baan fan' e moanne op 6 oktober 2013, en krekt in wike letter lansearre syn pulsed laser foar gegevens oerdracht. Dizze kear besocht NASA twa-wei kommunikaasje te organisearjen mei in snelheid fan 20 Mbps yn dy rjochting en in rekordsnelheid fan 622 Mbps yn 'e tsjinoerstelde rjochting. It ienige probleem wie it koarte libben fan 'e missy. Optyske kommunikaasje LRO wurke mar in pear minuten. LADEE kommunisearre mei syn laser foar 16 oeren foar in totaal fan 30 dagen. Dizze situaasje moat feroarje as de Laser Communications Demonstration Satellite (LCRD) wurdt lansearre, pland foar juny 2019. Syn taak is om te sjen hoe't takomstige kommunikaasjesystemen yn 'e romte wurkje.
LCRD wurdt ûntwikkele by NASA's Jet Propulsion Laboratory yn gearwurking mei Lincoln Laboratory by MIT. It sil twa optyske terminals hawwe: ien foar kommunikaasje yn lege ierdebaan, de oare foar djippe romte. De earste sil differinsjaal-faze-skiftkaai (DPSK) moatte brûke. De stjoerder sil laserpulsen stjoere op in frekwinsje fan 2,88 GHz. Mei help fan dizze technology sil elk bit wurde kodearre troch it fazeferskil fan opienfolgjende pulsen. It sil by steat wêze om te operearjen op 2,88 Gbps, mar it sil fereaskje in soad macht. Detectors binne allinnich by steat om te spoaren puls ferskillen yn hege-enerzjy sinjalen, dus DPSK wurket great mei near-ierde kommunikaasje, mar it is net de bêste metoade foar djippe romte, dêr't enerzjy opslach is problematysk. In sinjaal ferstjoerd fan Mars sil enerzjy ferlieze foardat it de ierde berikt, dus sil LCRD in effisjinter technology brûke, pulsfasemodulaasje, om optyske kommunikaasje mei djippe romte te demonstrearjen.
NASA-yngenieurs meitsje LADEE tariede foar testen
Yn 2017 testen yngenieurs flechtmodems yn in termyske fakuümkeamer
"Yn essinsje telt it fotonen," ferklearret Abraham. - De koarte perioade tawiisd foar kommunikaasje is ferdield yn ferskate tiidsegminten. Om de gegevens te krijen, moatte jo gewoan kontrolearje oft de fotonen by elk fan 'e gatten botsen mei de detektor. Dit is hoe't de gegevens wurde kodearre yn 'e FIM. It is as Morse-koade, allinich op supersnelle snelheid. Of der is in flits op in bepaald momint, of der is net, en it berjocht wurdt kodearre troch in folchoarder fan flitsen. "Hoewol dit folle stadiger is as DPSK, kinne wy noch optyske kommunikaasje fêstigje mei snelheden fan tsientallen of hûnderten Mbps op in ôfstân fan Mars," foeget Abraham ta.
Fansels giet it LCRD-projekt net allinich oer dizze twa terminals. It moat ek wurkje as in ynternetknooppunt yn 'e romte. Op 'e grûn sille d'r trije stasjons wêze dy't LCRD operearje: ien yn White Sands yn Nij-Meksiko, ien yn Tafelberch yn Kalifornje, en ien op it eilân Hawaï of Maui. It idee is om by min waar op ien fan de stasjons de oerstap fan it iene grûnstasjon nei it oare te testen. De missy sil ek de wurking fan 'e LCRD as gegevensstjoerder testen. It optyske sinjaal fan ien fan 'e stasjons sil nei de satellyt gean en dan wurde oerbrocht nei in oar stasjon - en dit alles fia optyske kommunikaasje.
As it net mooglik is om de gegevens fuortdaliks oer te dragen, sil de LCRD se opslaan en oerdrage as it mooglik is. As de gegevens driuwend binne, of d'r is net genôch opslachromte oan board, stjoert de LCRD se fuortendaliks fia syn Ka-bandantenne. Dat, de foarrinner foar takomstige stjoerdersatelliten, LCRD sil in hybride radio-optysk systeem wêze. Dit is krekt de soarte ienheid dy't NASA yn in baan om Mars moat pleatse om in interplanetêr netwurk te organisearjen dat minsklike ferkenning fan djippe romte yn 'e 2030's stipet.
Mars online bringe
Yn it ôfrûne jier hat it team fan Abraham twa papers skreaun dy't de takomst fan kommunikaasje yn 'e djipte beskriuwe, dy't sille wurde presintearre op' e SpaceOps-konferinsje yn Frankryk yn maaie 2019. Ien beskriuwt kommunikaasje yn 'e djipte yn' t algemien, de oare (“") oanbean in detaillearre beskriuwing fan 'e ynfrastruktuer dy't by steat is om in ynternet-like tsjinst te leverjen foar astronauten op' e Reade Planeet.
Skattings fan peak gemiddelde gegevensferfiersnelheden wiene sawat 215 Mbps foar download en 28 Mbps foar upload. It Mars-ynternet sil bestean út trije netwurken: WiFi dy't it ûndersyksgebiet op it oerflak bedekt, it planetêre netwurk dat gegevens fan it oerflak nei de ierde ferstjoert, en it ierdske netwurk, in kommunikaasjenetwurk foar djippe romte mei trije siden dy't ferantwurdlik binne foar it ûntfangen fan dizze gegevens en it ferstjoeren fan antwurden werom nei Mars.
“By it ûntwikkeljen fan sa'n ynfrastruktuer binne d'r in protte problemen. It moat betrouber en stabyl wêze, sels op de maksimale ôfstân nei Mars fan 2,67 AU. yn perioaden fan superieure sinne-konjunksje, as Mars ferstoppe efter de sinne," seit Abraham. Sa'n konjunksje komt alle twa jier foar en brekt de kommunikaasje mei Mars folslein. "Hjoed kinne wy der net mei omgean. Alle lânings- en orbitalstasjons dy't op Mars binne, ferlieze gewoan sawat twa wiken kontakt mei de ierde. Mei optyske kommunikaasje sil it kommunikaasjeferlies troch de sinneferbining noch langer duorje, 10 oant 15 wiken.” Foar robots binne sokke gatten net bysûnder eng. Sa'n isolemint bringt har gjin problemen, om't se net ferfele, gjin iensumens belibje, se hoege har leafsten net te sjen. Mar foar minsken is dat hielendal net sa.
"Dêrom tastean wy teoretysk it yn gebrûk nimmen fan twa orbitale transmitters pleatst yn in sirkelfoarmige ekwatoriale baan 17300 km boppe it oerflak fan Mars," ferfolget Abraham. Neffens de stúdzje moatte se elk 1500 kg weagje, in set terminals drage dy't wurkje yn 'e X-band, Ka-band en optyske band, en wurde oandreaun troch sinnepanielen mei in kapasiteit fan 20-30 kW. Se moatte it Delay Tolerant Network Protocol stypje - yn essinsje TCP / IP, ûntworpen om de hege fertragingen te behanneljen dy't interplanetêre netwurken ûnûntkomber sille ûnderfine. De orbitalstasjons dy't dielnimme oan it netwurk moatte yn steat wêze kinne om te kommunisearjen mei astronauten en auto's op it oerflak fan 'e planeet, mei grûnstasjons en mei elkoar.
"Dizze crosstalk is heul wichtich, om't it it oantal antennes fermindert dat nedich is om gegevens mei 250 Mbps te ferstjoeren," seit Abraham. Syn team skat dat in array fan seis 250-meter-antennes nedich wêze soe om 34 Mbps-gegevens te ûntfangen fan ien fan 'e orbiting-stjoerders. Dit betsjut dat NASA trije ekstra antennes sil moatte bouwen op 'e plakken foar djippe romtekommunikaasje, mar dizze duorret jierren om te bouwen en binne ekstreem djoer. "Mar wy tinke dat twa orbital stasjons kinne diele gegevens tusken harsels en stjoere it tagelyk mei in snelheid fan 125 Mbps, dêr't ien stjoerder sil stjoere de iene helte fan it gegevens pakket en de oare sil stjoere de oare," seit Abraham. Sels hjoed, 34-meter djippe romte kommunikaasje antennes kinne tagelyk ûntfange gegevens fan fjouwer ferskillende romteskippen tagelyk, resultearret yn de needsaak foar trije antennes te foltôgjen de taak. "It duorret itselde oantal antennes om twa 125 Mbps-útstjoerings te ûntfangen út itselde gebiet fan 'e himel as it duorret om ien oerdracht te ûntfangen," ferklearret Abraham. "Mear antennes binne allinich nedich as jo moatte kommunisearje op in hegere snelheid."
Om it probleem fan sinneferbining oan te pakken, stelde Abraham syn team foar om in stjoersatellit te lansearjen nei de L4/L5-punten fan 'e baan Sun-Mars/Sun-Earth. Dan, yn perioaden fan ferbining, kin it brûkt wurde om gegevens oer de sinne oer te stjoeren, ynstee fan sinjalen der troch te stjoeren. Spitigernôch sil yn dizze perioade de snelheid sakje nei 100 Kbps. Simply set, it sil wurkje, mar sûget.
Yn 'e tuskentiid sille astronauten op Mars krekt mear as trije minuten moatte wachtsje om in foto fan in kitten te ûntfangen, sûnder fertragingen te rekkenjen dy't oant 40 minuten kinne wêze. Gelokkich, tsjin de tiid dat de ambysjes fan 'e minskheid ús noch fierder driuwe dan de Reade Planeet, sil it ynterplanetêre ynternet it measte fan' e tiid al aardich goed wurkje.
Boarne: www.habr.com