همشهری آنلاین - سمیرا مصطفی نژاد: اینترنت و دیگر ارتباطات الکترونیکی فرصت برقراری ارتباط با هرکسی در هر گوشه از جهان را در کسری از ثانیه به وجود آورده‌اند، اکنون که این تکنولوژی‌های ارتباطاتی تقریبا سرتاسر زمین را پوشش داده،‌ نوبت به فضار فرازمینی رسیده تا امکان برقراری ارتباط در آن نیز فراهم شود.

اینترنت میان‌سیاره‌ای

براساس گزارش هاواستافورکز، مرحله بعدی اینترنت انسان را به دوردست‌های منظومه خورشیدی خواهد برد و بستری برای ایجاد سیستم‌های ارتباطاتی ماموریت‌های انسانی به مریخ و سیاره‌های دور‌افتاده تر را فراهم خواهد کرد.

اگر بشر بخواهد از سیاره‌های دیگر بیشتر بداند، به سیستم ارتباطاتی بهتری برای ماموریت‌های فضایی آینده‌اش نیاز خواهد داشت. امروزه ارتباطات فضایی نسبت به ارتباطات زمینی با سرعتی حلزون‌وار حرکت می‌کند و این کندی توسعه دلایل متعددی دارد:

فاصله: فاصله نقاط مختلف برروی زمین از یکدیگر کمتر از کثری از یک ثانیه نوری است، همین موضوع به ارتباطات زمینی کلی آنی و لحظه‌ای بخشیده است. در مقابل با ورود به اعماق فضا،‌به دلیل اینکه نور میان فرستنده و گیرنده باید به جای حرکت با سرعت هزاران مایل بر ثانیه،‌ با سرعت میلیون‌ها مایل بر ثانیه حرکت کند، تاخیر دقیقه‌ای یا ساعتی ایجاد خواهد شد.

خط انسداد دید: هر مانعی که در فضای میان فرستنده و گیرنده قرار بگیرد می‌تواند در ارتباطات اخلال ایجاد کند.

وزن: آنتن‌های قدرتمندی که می‌توانند ارتباطات در اعماق فضا با فضاپیماهای دورافتاده را بهبود ببخشند، معمولا بسیار سنگین‌تر از آن هستند که بتوان آنها را به ماموریت فضایی فرستاد، زیرا بار فضاپیماها باید سبک و کارامد باشد.

این احتمال وجود دارد که انسان پیش از آغاز قرن جدید به مریخ سفر کند. دراین صورت چگونه می‌توان با این مسافران که به دورترین سفر زندگی خود رفته‌اند، ارتباط برقرار کرد؟ دانشمندان،‌مهندسان و برنامه‌نویسان درحال حاضر مشغول ساخت و تکمیل اینترنت میان‌سیاره‌ای هستند که می‌تواند زمین را با فضاپیماها و فضانوردان متصل سازد و زمینه ارسال حجم بیشتری از اطلاعات را به زمین مهیا کند.

سیم‌کشی منظومه خورشیدی

نگاهی کوتاه به ماموریت فضاپیمای مسیر‌یاب مریخی در سال 1997 نیاز به اینترنت میان‌سیاره‌ای برای برقراری ارتباطات فضایی را بیش از پیش قابل لمس می‌سازد. اطلاعات ارسالی از این فضاپیما با میانگین سرعتی برابر 300 بیت بر ثانیه به زمین می‌رسیدند. این درحالی است که رایانه‌های خانگی می‌توانند با سرعتی 200 برابر بیشتر اطلاعات را انتقال دهند.اینترنتی که بتواند ارتباط زمین با مریخ را برقرار کند می‌تواند به سرعت 11 هزار بیت برثانیه نیز برسد که هنوز نسبت به سرعت رایانه‌های خانگی بسیار کند است، اما برای ارسال جزئیات بیشتری از این سیاره به زمین کفایت خواهد کرد. محققان بر این باورند می‌توان به تدریج سرعت انتقال را به یک مگابایت بر ثانیه رساند و به این شکل امکان سفر مجازی به مریخ برای هرکسی به وجود خواهد آمد.

اینترنت میان سیاره‌ای مشابه اینترنت زمینی است با چند تغییر. ایجاد چنین سیستم به سه گزینه ابتدایی نیاز خواهد داشت:

شبکه اعماق فضای ناسا یا DSN

مجموعه 6 تایی میکروماهواره‌ای به دور سیاره مریخ

پروتوکولی جدید برای انتقال داده‌ها

DSN شبکه‌ای بین‌المللی از آنتن‌هایی است که ناسا از آن برای دنبال‌کردن اطلاعات فضاپیماها و موقعیت‌یابی آنها استفاده می‌کند. این شبکه به گونه‌ای طراحی شده تا بتواند امکان برقراری ارتباط رادیویی مداوم با فضاپیماها را فراهم آورد. با این‌همه ماموریت‌های متعدد فضایی دچار قطعی ارتباط با DSN شده‌اند که از آن جمله می‌توان به ماموریت مدارگرد اقلیمی مریخ و ماموریت Polar Lander مریخ در سال 1999 اشاره کرد. این شبکه از ترکیب سه مجتمع در اسپانیا، استرالیا و کالیفرنیا تشکیل شده‌است، هریک از این تاسیسات به یک آنتن 34 متری، یک آنتن 34 متری موجبر، یک آنتن 26 متری،‌یک آنتن 70 متری و یک آنتن 11 متری مجهز هستند.

در اینترنت میان‌سیاره‌ای، DSN درگاه زمین برای اینترنت خواهد بود. در گزارشی که توسط محققان شرکت MITRE انجام گرفته‌است، محققان گزارش داده‌اند که می‌توان برای متصل کردن روزانه زمین با مریخ به مدت 12 ساعت می‌توان آنتن‌های DSN را به سوی مریخ نشانه گرفت. میکروماهواره‌هایی که در مدار مریخ حرکت می‌کنند باید اتصال تمام‌وقت میان دو سیاره را برقرار سازند. یک کاوشگر مریخی،‌فضا پیما یا انسان‌هایی که ساکن مریخ می‌شوند نیز درگاهی مریخی ایجاد می‌کنند تا ارتباط با اینترنت میان‌سیاره‌ای برقرار شود.

تحت برنامه شبکه مریخ، DSN با منظومه‌ای از 6 میکروماهواره و یک ماهواره بزرگ که در مدار پایینی مریخ واقع شده ارتباط برقرار می‌کند. این 6 میکروماهواره ماهواره‌های امدادی فضاپیماهای حاضر برروی مریخ یا در مدار این سیاره هستند و امکان ارسال حجم بیشتری از اطلاعات به زمین را فراهم خواهند آورد. ماهواره بزرگتر Marsat اطلاعات هریک از این میکروماهواره‌ها را جمع‌آوری کرده و آنها را به زمین ارسال می‌کند و در عین حال اتصال میان زمین و فضاپیما را به صورت مداوم حفظ خواهد کردو پهنای باند زیادی برای انتقال اطلاعات و تصاویر ویدیویی ایجاد خواهد کرد.

همچنین پروتوکل جدید اینترنت میان‌سیاره‌ای برای انتقال پیام‌ها و غلبه بر تاخیر زمانی و اختلالات ارتباطاتی ایجاد می‌شود. این پروتوکل درواقع مشابه پروتوکل اینترنت یا IP و پروتوکل کنترل انتقال یا TCP پشتیبان کل سیستم ارتباطاتی به شمار می‌رود. وینت سرف،‌فردی که در دهه 1970 در ساخت IP و TCP مشارکت داشت، در ساخت پروتوکل اینترنت میان‌ستاره‌ای نیز مشارکت دارد. این پروتوکل جدید باید بتواند در زمانی که بسته ای اطلاعاتی حین انتقال اطلاعات ناپدید می‌شود،‌اتصال اینترنت را حفظ کند و از مداخله پارازیت‌های احتمالی جلوگیری کند.

چالش‌های نجومی

اینترنت میان‌سیاره‌ای سرعت انتقال اطلاعات میان زمین و فضاپیماها یا دیگر سیاره‌ها که میلیون‌ها کیلومتر از زمین فاصله دارند را افزایشی قابل توجه خواهد داد. مهندسان پیش از اینکه سفر انسان، حقیقی یا مجازی از طریق فضای سایبری به مریخ قطعی شود به چندین چالش مواجه هستند:

تاخیر به دلیل سرعت نور

نگهداری از ماهواره‌ها

احتمال نفوذ هکرها

دو رایانه متصل به اینترنت برروی زمین در طولانی ترین فاصله ممکن چند هزار کیلومتر از یکدیگر فاصله دارند، و از آنجایی که نور با سرعت 300 هزار کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند،‌ارسال یک بسته اطلاعاتی از یک رایانه به رایانه‌ای دیگر کمتر از چند ثانیه زمان خواهد برد. در مقابل فواصل میان ایستگاه‌های مریخی و زمینی می‌تواند از 56 میلیون کیلومتر تا 400 میلیون کیلومتر باشد و در چنین فواصلی ردوبدل کردن امواج رادیویی به چند دقیقه تا چند ساعت زمان نیاز خواهد داشت. اینترنت میان‌سیاره‌ای قدرت انینترنت زمینی را ندارد اما تکنیک ذخیره و ارسال بسته‌های اطلاعاتی می‌تواند راه‌چاره‌ای برای ممانعت از گم شدن آنها در فضا باشد.

از سویی دیگر فاصله ماهواره‌هایی که برای ایجاد ارتباط در مدار مریخ قرار می‌گیرند مانع از آن می‌شود که در صورت بروز نقص، گروهی به تعمیر آن بشتابند،‌از این رو قطعات این ماهواره‌ها باید نسبت به ماهواره‌های معمولی قابل اتکاتر باشند. هکرها نیز همواره در دسته بزرگترین خطرهای عصر ارتباطات بوده‌اند و دلیلی بر نادیده‌گرفتن خطر آنها در ارتباطات میان‌سیاره‌ای وجود ندارد. از این رو پروتوکل باید در برابر هکرها غیرقابل نفوذ باشد.

زمانی که اینترنت میان‌سیاره‌ای به صورت کامل ارتباط میان زمین و دیگر سیاره‌ها را در پوشش شبکه‌ای ایمن و سریع ایجاد کند، دیگر نیازی به سفر مستقیم انسان به فضا نخواهد بود و در مقابل می‌توان فضا را به درون نمایشگرهای زمینی کشاند.

کد خبر 235029

برچسب‌ها

دیدگاه خوانندگان

آخرین خبرهای بازار