Orbital veri sunucuları ile Dünya’nın internetini Mars’a genişletmek

Yaptım. Yıllarca süren çaba, eğitim, fedakarlık ve acılardan sonra astronot oldunuz ve sonunda Mars yüzeyine ayak bastınız. Büyük sosyal medya kredisi için zaferinizi TikTok’ta yayınlamanın zamanı geldi. Sadece bir sinyal alabilirsen.

Bu saçma bir senaryo gibi görünse de, Mars’ta çevrimiçi olma ihtiyacı gerçek. Bu sadece astronotların Reddit’e girmesine ve kaydolmasına izin verme meselesi değil. İnsanları Mars’a çıkarmak, Dünya ile çok büyük miktarda veri aktarımı gerektirecek ve bu kolay değil. Öyleyse Mars’ta lojistik ve kişisel ihtiyaçları karşılayacak kadar sağlam bir bilgi ağını nasıl oluştururuz? tarihinde yayınlanan makale arşiv bir fikir önermek.

Gezegenler arası internet fikri yeni değil. Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki astronotlar, genellikle çevirmeli bağlantı seviyesindeki hızlardan şikayet etseler de, zaten Web’e erişime sahipler. Vint Cerf gibi internet öncüleri, gezegenler arası iletişime izin veren protokoller önerdiler. Ama dedikleri gibi, şeytan ayrıntılarda gizlidir, bu son makalenin devreye girdiği yer burasıdır.

Mars’a İnternet bağlantısı sağlamanın iki büyük zorluğu var. İlki basitçe bant genişliğidir. Dünya’dan Mars’a fiber koyamazsınız. Verileri radyo ile ileri geri iletmeniz gerekir. Şu anda, Mars uyduları ve gezici araçlarla iletişimimiz, dünya çapındaki büyük radyo antenlerinden oluşan bir koleksiyon olan Deep Sky Network (DSN) tarafından yapılıyor. Ancak DSN gerçekten sınırlarını zorlamıştı ve Mars’a insanlı bir görevimiz bile yoktu. Geleceğin veri taleplerini karşılamak, yeni fikirler gerektirecektir.

Makalenin açıkladığı gibi, böyle bir fikir uç bilgi işlemdir. Muhtemelen fark etmemiş olsanız da, Netflix ve Disney+ gibi akış hizmetlerini izleyebilmenizin nedeni uç bilgi işlemdir. TV ve film akışı yapmak çok büyük miktarda bant genişliği gerektirir, bu nedenle akış hizmetleri size daha yüksek hızlar sağlamak için sunucularında yer ayırır. En son Marvel serisini kontrol ettiğinizde, Disney+ size Orlando, Florida’dan değil, evinize daha yakın bir yerel sunucudan veri gönderir. Bu, IA tarafından oluşturulan en son açılış kredileri için uzun süre beklemeniz gerekmediği anlamına gelir. Ayrıca, yükün sunucular arasında dağıtıldığı, böylece kimsenin aşırı yüklenmediği anlamına gelir.

Bu son çalışma, Mars çevresinde gelişmiş bir bilgi işlem ağına sahip olmak için gerekenlere bakıyor. Anahtar, yalnızca verilere yerel olarak erişmek değil, aynı zamanda belirli bir düzeyde fazlalığa sahip olmaktır. Bu nedenle, Mars çevresinde bir uydu takımyıldızı inşa etmeyi önerdiler. Sistemlerinde her 9 yörünge düzleminde 9 uydu olmak üzere toplam 81 uydu olacak. Birçok takımyıldızda olduğu gibi, uydular yedek veri yedeklemeleri için birbirleriyle iletişim kuracaktır. Bu, Mars’taki farklı iniş bölgelerinin herhangi bir zamanda 2 veya 3 uydu ile iletişim kurabileceği anlamına geliyor. Genişletilmiş görevler için, daha hızlı veri kurtarma için yer sunucuları kullanılabilir.

Böyle bir sistemi inşa etmek ucuz olmayacaktı, bu yüzden yazarlar takımyıldızı aşamalı olarak inşa etmeyi önerdiler. Mars’a keşif gezileri, bir mürettebatın inişine zemin hazırlarken, takımyıldızın yalnızca birkaç uydusu yolculuğa devam edebilir. Uzun menzilli istasyonlar inşa edildiğinde, takımyıldız zaten yerinde olabilirdi.

Kim bilir, Kızıl Gezegene ayak bastığınızda İnternet sizin için hazır olabilir.

referans: Pfwandselter, Tobias ve David Birmbach. “Yörünge sunucuları Mars düzeyinde bilgi işlem sağlayabilir mi?” arXiv yeniden yazdırma arXiv: 2306.09756 (2023).