Internet interplanetaria

Es un proyecto real de JPL y Vint Cerf para resolver estos problemas que enfrentan nuestras misiones a Marte. Se trata de diseñar un nuevo conjunto de protocolos para dar cuenta de los problemas especiales de una Internet interplanetaria desde las distancias involucradas y el hecho de que los planetas están en movimiento entre sí. Ante todo...

• Latencia muy alta.
• Enlaces de datos poco fiables.
• Cambiando las líneas de visión.
• Severos cuellos de botella.

Tenemos un número limitado de antenas y transmisores con el poder de transmitir y recibir a/desde otros planetas. Tienen un ancho de banda limitado. A medida que la Tierra gira, otros planetas, como Marte, solo estarán en el cielo como antena durante un cierto período cada día. La velocidad de la luz significa que siempre tendrás una latencia medida en minutos u horas.

A medida que los planetas giran alrededor del Sol, sus posiciones relativas entre sí cambian. Si el Sol se interpone en el camino, la interferencia del Sol podría degradar o bloquear completamente las comunicaciones. A medida que cambien las distancias, la latencia también cambiará. Por ejemplo, Marte puede estar entre 3 y 20 minutos luz de distancia de la Tierra.

Dados estos problemas, la práctica habitual de TCP/IP en la que se negocia cada conexión y cada paquete de datos se envía, recibe y reconoce no iba a funcionar.

La comunicación dentro de un planeta es muy rápida y bastante confiable (por ejemplo, entre los satélites y la tierra en Marte), pero la comunicación entre planetas es muy lenta y poco confiable (por ejemplo, la comunicación entre la Tierra y Marte). Esto se maneja mediante el envío de comunicaciones interplanetarias a un nodo que puede almacenar mensajes y reenviarlos a otro planeta cuando el enlace está disponible.

Aquí en la Tierra, el IP (Protocolo de Internet) y el enrutamiento automático significan que no tenemos que preocuparnos por los detalles de la red. Solo damos una dirección IP. Cómo llega allí, la ruta, está a cargo de nosotros. Si se elimina parte de una ruta, la red se reconfigurará automáticamente para enviar a través de otra ruta.

Las naves espaciales actuales normalmente no tienen esto. Necesitan gestionar manualmente todos los detalles de la ruta. Y si una ruta no está disponible, a menudo no hay alternativa, por ejemplo, entre la Tierra y Marte, tienen que almacenar y reenviar cuando esté disponible. Para resolver esto, Internet Interplanetaria desarrolló BP (Bundle Protocol). Al igual que el protocolo IP, maneja los detalles del envío de un mensaje interplanetario, incluido el almacenamiento y reenvío según sea necesario.

Esto también permite que múltiples agencias y misiones espaciales compartan más fácilmente sus recursos de red interplanetaria. Aquí en la Tierra, Internet es un conglomerado de redes administradas por varias empresas, países y países. Hacen tratos entre sí a un alto nivel, por lo que el resultado es que la comunicación fluye libremente entre estas redes de propiedad privada para sus usuarios. La Internet interplanetaria funcionaría de manera similar. En lugar de que la NASA, la ESA y la JAXA tengan que negociar para usar los recursos de comunicación de los demás para cada misión, todos pueden negociar una vez para unirse a la Internet interplanetaria y luego usar sus recursos.

Esto también permite que los recursos se utilicen de manera más eficiente. Una antena que normalmente habla con Marte podría usarse para hablar con otro planeta cuando Marte está debajo del horizonte. En lugar de tener que negociarse especialmente para cada antena, como parte de la Internet interplanetaria, los datos se enrutarían automáticamente a esta antena inactiva.

Debido a la participación de Vint Cerf y los conceptos utilizados del sistema operativo Plan 9 centrado en la red , esto condujo a la marquesina de charlas más grande en la historia de las charlas académicas.

Lo que quieres ya existe. Se llama Deep Space Network :

La Red de Espacio Profundo de la NASA (DSN) es una red mundial de instalaciones de comunicación de naves espaciales estadounidenses, ubicadas en los Estados Unidos (California), España (Madrid) y Australia (Canberra), que respalda las misiones de naves espaciales interplanetarias de la NASA. También realiza observaciones astronómicas de radio y radar para la exploración del sistema solar y el universo, y apoya misiones seleccionadas en órbita terrestre. DSN es parte del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA. Europa, Rusia, China, India y Japón gestionan redes similares.

El DSN apoya la contribución de la NASA a la investigación científica del Sistema Solar: proporciona un enlace de comunicaciones bidireccional que guía y controla varias sondas espaciales interplanetarias no tripuladas de la NASA, y recupera las imágenes y la nueva información científica que recopilan estas sondas.

Lo que necesita es una estructura similar en cada cuerpo principal habitado, ya sea un planeta o una luna. Las sondas que orbitan alrededor del sol pueden servir como repetidores interplanetarios.