Европейское (ESA) и американское (NASA) космическое агентство провели совместные испытания “межпланетного интернета” – технологии передачи данных между различными космическими аппаратами, уже сейчас формирующими узлы будущей сети.

На первом этапе тестирования с борта МКС командиром тридцать третьего экипажа – астронавтом Сунитой Уильямс (Sunita Williams) осуществлялось управление находящимся на Земле ровером.

Сунита Уильямс - командир 33 экипажа МКС (фото: NASA)

Он собран из деталей конструктора Lego и размещён в Европейском центре управления космическими полётами на территории города Дармштадт (Германия).

Робот LEGO, управляемый с МКС (фото: ESA)

В эксперименте отрабатывалась схема управления новыми марсоходами с орбиты Марса. NASA планирует отправить к Марсу пилотируемую миссию, в ходе которой астронавты не будут осуществлять высадку. Экипаж ограничится дистанционными исследованиями Марса. В отличие от операторов с Земли, он сможет управлять размещённой на поверхности Красной планеты техникой практически в режиме реального времени.

В основе космических телекоммуникаций лежит активно совершенствующийся протокол DTN (Disruption/Delay-Tolerant Networking). Сам термин и базовая архитектура протокола были предложены в 2002 году, хотя отдельные идеи такой маршрутизации высказывались ещё с конца 70-х годов прошлого века.

DTN работает поверх протокола сетевого уровня BP (Bundle Protocol), подобно тому, как TCP использует механизмы инкапсуляции протокола IP. В отличие от IP, BP рассчитан на ограниченные по времени сеансы соединения узлов сети. Передаваемые данные накапливаются у принимаемой стороны (например, спутника) и сохраняются до момента успешной передачи следующему узлу.

Первым практическим применением протокола DTN можно считать передачу на Землю снимков кометы 9P/Темпеля с зонда Deep Impact в 2005 году на расстояние 133 миллиона километров.

Художественное представление зонда Deep Impact на фоне кометы 9P/Темпеля (изображение: NASA)

Ключевые особенности протокола заключаются в его большей устойчивости к разрывам связи и лучшей помехозащищённости. Однако текущие реализации всё ещё оставляют желать лучшего.

К примеру, в настоящее время сеанс связи с Curiosity может быть прерван по множеству внешних причин, а солнечные вспышки по-прежнему приводят к потере передаваемых данных.

Это вызывает необходимость повторно пересылать на Землю собранные сведения и добавлять им свойство избыточности, что увеличивает время сеанса, негативно сказывается на энергоресурсе марсохода и затягивает выполнение миссии.

Потеря пакетов данных в наборе управляющих команд может и вовсе обернуться катастрофой. Повторная отправка увеличивает и без того большие временные задержки, увеличивая риск ошибки оператора. Предыдущий марсоход Opportunity застрял в песчаной дюне на неделю.

Curiosity оборудован антенной для прямой связи с Землёй, однако в основном режиме данные ретранслируются через спутники Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Odyssey.

Для NASA работа над DTN – часть совместного проекта SCaN (Space Communication and Navigation Program). Его задача – объединить и стандартизировать различные телекоммуникационные разработки в области космической связи для снижения затрат на выполнение следующих миссий.