Расширение земного интернета до Марса с помощью орбитальных серверов данных

Я сделал это. После многих лет усилий, тренировок, жертв и боли вы стали астронавтом и наконец ступили на поверхность Марса. Пришло время опубликовать свою победу в TikTok, чтобы получить признание в социальных сетях. Только если вы можете получить сигнал.

Хотя это может показаться нелепым сценарием, необходимость выхода в интернет на Марсе реальна. Дело не только в том, чтобы разрешить астронавтам переехать и зарегистрироваться на Reddit. Высадка людей на Марс потребует передачи огромного количества данных на Землю, что непросто. Так как же нам создать информационную сеть на Марсе, достаточно надежную для удовлетворения логистических и личных потребностей? статья опубликована на архив предложить идею.

Идея межпланетного интернета не нова. Астронавты на Международной космической станции уже имеют доступ в Интернет, хотя они часто жалуются на скорость коммутируемого уровня. Пионеры Интернета, такие как Винт Серф, предложили протоколы, обеспечивающие межпланетную связь. Но дьявол, как говорится, кроется в деталях, в чем и заключается эта последняя статья.

Есть две основные проблемы в обеспечении интернет-соединения с Марсом. Во-первых, это просто пропускная способность. Вы не можете протянуть волокно с Земли на Марс. Вы должны передавать данные туда и обратно по радио. Прямо сейчас наша связь со спутниками Марса и космическими кораблями осуществляется через сеть Deep Sky Network (DSN), которая представляет собой набор больших радиоантенн по всему миру. Но DSN был действительно доведен до предела, и у нас даже не было пилотируемой миссии на Марс. Удовлетворение потребностей в данных будущего потребует новых идей.

В документе поясняется, что одной из таких идей являются граничные вычисления. Хотя вы, вероятно, этого не замечаете, периферийные вычисления — это причина, по которой вы можете смотреть потоковые сервисы, такие как Netflix и Disney+. Для потоковой передачи ТВ и фильмов требуется огромная полоса пропускания, поэтому потоковые сервисы размещают свои серверы, чтобы обеспечить вам более высокую скорость. Когда вы просматриваете последнюю серию Marvel, Disney+ отправляет вам данные не из Орландо, штат Флорида, а с локального сервера, расположенного ближе к вашему дому. Это означает, что вам не придется долго ждать последних начальных титров, созданных IA. Это также означает, что нагрузка распределяется по серверам, чтобы никто не был перегружен.

В этой последней работе рассматривается, что нужно для создания передовой вычислительной сети вокруг Марса. Ключевым моментом является не только локальный доступ к данным, но и определенный уровень избыточности. Поэтому они предложили построить созвездие спутников вокруг Марса. Их система будет иметь 9 спутников в каждых 9 орбитальных плоскостях, всего 81 спутник. Как и во многих созвездиях, спутники будут связываться друг с другом для резервного копирования данных. Это означает, что разные посадочные площадки на Марсе смогут в любой момент связаться с 2 или 3 спутниками. Для расширенных миссий можно использовать наземные серверы для более быстрого восстановления данных.

Создание такой системы обойдется недешево, поэтому авторы предложили строить созвездие поэтапно. В то время как экспедиции на Марс закладывают основу для высадки экипажа, только несколько спутников созвездия могут отправиться в путешествие. К тому времени, когда будут построены станции дальнего действия, созвездие уже может быть готово.

Так что, кто знает, к тому времени, когда вы ступите на Красную планету, Интернет может быть готов для вас.

ссылка: Пфвандселтер, Тобиас и Дэвид Бирмбах. «Могут ли орбитальные серверы обеспечить вычисления марсианского уровня?» перепечатка arXiv arXiv: 2306.09756 (2023).