행성간 인터넷 작동 방식

인터넷 과 기타 전자 통신의 발전 덕분에 세계 어느 곳에서나 거의 모든 사람과 거의 즉시 대화할 수 있습니다 . 과학자들과 우주 탐험가들은 이제 지구 밖에서 거의 즉각적으로 소통할 수 있는 방법을 찾고 있습니다. 인터넷의 다음 단계는 우리를 태양계의 먼 곳까지 안내하고 화성과 그 너머의 행성으로 유인 임무를 수행하기 위한 통신 시스템의 토대를 마련할 것입니다.

다른 행성에 대해 더 알고 싶다면 미래의 우주 임무를 위한 더 나은 통신 시스템이 필요합니다. 오늘날 우주에서의 통신은 지구에서의 통신에 비해 달팽이의 속도로 이동합니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다.

우리가 새로운 세기의 시작을 보기 전에 인간이 화성으로 여행할 좋은 기회가 있습니다. 이 먼 여행자들과 어떻게 소통할까요? 과학자, 엔지니어 및 프로그래머는 이미 우리를 탐사선 및 인간 우주 여행자와 연결하고 더 많은 정보를 지구로 보낼 수 있는 행성간 인터넷 을 개발하기 위해 노력 하고 있습니다. 우주로 여행을 가보고 싶었던 적이 있다면 How Stuff Will Work 이번 호에서는 행성간 인터넷을 통해 누구나 우주로 여행할 수 있는 방법, 즉 인터넷이 책상을 떠나지 않고 외국 땅을 방문할 수 있는 방법을 보여줄 것입니다. - 그리고 그러한 천문 통신 시스템을 지원하는 기술은 무엇입니까?

1997년 화성 패스파인더 로버 임무를 살펴보면 우주 탐험가들이 심우주 통신을 위해 행성간 인터넷이 필요하다는 것을 이해할 수 있을 것 입니다. 패스파인더의 데이터는 임무 중에 초당 약 300비트의 평균 속도로 역류했습니다. 대부분의 경우 컴퓨터는 그보다 최소 200배 빠른 속도로 데이터를 전송할 수 있습니다. 화성 과 지구 사이의 인터넷은 초당 11,000비트의 데이터 전송 속도를 산출할 것입니다. 그것은 여전히 ​​컴퓨터의 전송 속도보다 훨씬 느리지만 화성 표면의 더 자세한 이미지를 다시 보내기에 충분합니다. 화성 네트워크 연구원들은 전송 속도가 결국 초당 약 1메가바이트(8,288,608비트)에 도달할 수 있고 누구나 화성에 가상 여행을 할 수 있다고 생각합니다.

행성간 인터넷은 대규모로 일부 개선된 지구의 인터넷과 같습니다. 제안된 행성간 인터넷의 세 가지 기본 구성요소는 다음과 같습니다.

DSN은 NASA에서 행성 간 우주선의 데이터를 추적하고 탐색을 제어하는 ​​데 사용하는 국제 안테나 네트워크입니다. 우주선과 지속적인 무선 통신이 가능하도록 설계되었습니다. 그러나 최근의 우주 임무는 1999년 화성 기후 궤도선과 화성 극지 착륙선 임무를 포함하여 DSN과의 통신이 두절되었습니다. DSN을 구성하는 세 개의 글로벌 시설이 캘리포니아, 호주, 스페인에 있습니다. 각 시설에는 111피트(34미터) 직경의 고효율 안테나 1개, 111피트 빔 도파관 안테나 1개(캘리포니아에 3개), 85피트(26미터) 안테나 1개, 230피트(70미터) 안테나 1개가 장착되어 있습니다. 미터) 안테나 및 36피트(11미터) 안테나 1개.

행성간 인터넷 에서 DSN은 해당 인터넷에 대한 지구의 게이트웨이 또는 포털이 될 것입니다. 행성간 인터넷 연구에 자금을 지원하는 회사인 MITRE Corp. 에서 발표한 논문 에서 연구자들은 DSN의 안테나가 매일 최소 12시간 동안 지구와 화성을 연결하기 위해 화성을 향할 수 있다고 제안합니다. 화성을 도는 위성은 두 행성 사이에 상시 연결을 제공해야 합니다. 화성 탐사선, 탐사선 또는 인간 식민지는 행성 간 인터넷에 화성 포털을 제공할 것입니다.

화성 네트워크 계획에 따라 DSN은 화성 저궤도에 배치된 6개의 마이크로위성 및 1개의 대형 Marsat 위성 과 상호 작용 합니다. 이 6개의 마이크로위성은 행성 표면 또는 그 근처에 있는 우주선을 위한 중계 위성이며 화성 임무에서 더 많은 데이터를 수신할 수 있습니다. Marsat은 각각의 작은 위성에서 데이터를 수집하여 지구로 보냅니다. 또한 화성 네트워크 관계자에 따르면 지구와 먼 우주선을 지속적으로 연결하고 고대역폭 데이터와 행성의 비디오를 허용할 것이라고 합니다. NASA는 빠르면 2003년에 마이크로위성을 발사할 수 있으며, 2009년까지 6개의 마이크로위성 별자리가 화성 주위를 도는 것입니다. 2007년에 Marsat은 별자리보다 약간 높은 궤도에 배치될 예정입니다. 이 모든 날짜는 여전히 매우 잠정적입니다.

프로그래머는 메시지를 전송하고 지연과 중단을 극복하기 위해 인터넷 파일 전송 프로토콜을 개발하고 있습니다. 이 프로토콜은 인터넷 프로토콜(IP) 및 전송 제어 프로토콜(TCP)이 지구에서 작동하는 것처럼 전체 시스템의 중추 역할을 합니다. 1970년대 Vinton Cerf 박사가 공동 개발한 IP와 TCP는 지구 기반 인터넷을 위한 메신저 서비스입니다. 이 두 프로토콜은 전송된 메시지를 작은 데이터 단위의 패킷으로 나누고 지정된 대상으로 라우팅합니다.

Cerf는 행성과 우주선 사이의 장거리에서 안정적인 파일 전송을 가능하게 하는 새로운 프로토콜을 개발하는 과학자 팀의 일원입니다. 이 새로운 공간 프로토콜은 전송 중에 일부 데이터 패킷이 손실되더라도 인터넷을 계속 실행해야 합니다. 또한 수백만 마일을 횡단하는 동안 발생하는 소음을 차단해야 합니다. 우주 프로토콜에 대한 한 가지 아이디어는 PTP( 소포 전송 프로토콜)라고 하며 , 각 행성의 게이트웨이에서 데이터를 저장하고 전달할 것입니다. 프로토콜은 게이트웨이로 전송된 정보 요청을 처리하고 이를 최종 목적지로 전달합니다. 그런 다음 게이트웨이는 정보를 확인, 처리 및 전달한 경로로 다시 전달합니다.

행성간 인터넷은 지구와 수백만 마일 떨어진 탐사선 및 기타 우주선 사이에서 데이터가 훨씬 더 빠르게 이동할 수 있도록 합니다. 엔지니어는 사이버 공간을 통해 화성으로 가상 여행을 계획하기 전에 몇 가지 문제를 극복해야 합니다. 이러한 과제는 다음과 같습니다.

지구에서 인터넷에 연결된 두 대의 컴퓨터는 기껏해야 수천 마일 밖에 떨어져 있지 않습니다. 빛 은 초당 186,000마일로 이동 하기 때문에 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터 패킷을 보내는 데 몇 분의 1초도 걸리지 않습니다. 대조적으로, 지구에 있는 정거장과 화성 에 있는 정거장 사이의 거리는 3,800만 마일(5,600만 km)에서 2억 4,800만 마일(4억km) 사이입니다. 이러한 거리에서 무선 신호가 수신 스테이션에 도달하는 데 몇 분 또는 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 행성간 인터넷은 당신이 사용하는 인터넷의 실시간 즉각성을 복제할 수 없습니다. 저장 후 전달 방식을 사용하면 정보를 묶음으로 보낼 수 있고 지연으로 인해 데이터가 손실될 우려를 극복할 수 있습니다.

화성 네트워크 의 위성은 지구에서 수천만 마일 또는 수억 마일 떨어져 있으며, 이는 문제가 발생했을 때 문제를 해결하기 위해 거기에 도달하기가 어렵다는 것을 의미합니다. 이 위성의 구성 요소는 지구를 도는 위성보다 훨씬 더 안정적이어야 합니다.

해커는 행성 간 인터넷에 가장 큰 위협이 됩니다. 항법 또는 통신 시스템의 침입 및 손상은 우주 임무에 재앙이 될 수 있으며 유인 우주선 임무에서 사망까지 초래할 수 있습니다. 개발자는 액세스를 제어할 수 있는 시스템을 설계하기 위해 모든 예방 조치를 취하고 있습니다. 선택된 프로토콜은 해커가 뚫을 수 없어야 하며 이는 지구에서는 불가능합니다. 개발자는 금융 거래에 사용되는 SSL(Secure Sockets Layer) 프로토콜을 행성 간 인터넷 보안을 위한 모델로 볼 수 있습니다.

행성간 인터넷은 아마도 10년 안에 우리를 화성으로, 그리고 앞으로 수십 년 안에 다른 행성으로 연결할 것입니다. 더 이상 우주 여행을 경험하기 위해 우주에 갈 필요가 없습니다. 대신 공간이 데스크탑으로 바로 옮겨집니다. 데이터 전송 속도를 높이기 위해 개선된 기능으로 여러분과 저는 곧 화성의 산, 토성의 고리 또는 목성의 거대한 지점으로 가상 우주 여행을 떠날 수 있을 것입니다.

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