mehraboOon
05-19-2011, 03:00 AM
پخش آنلاین صدای چكمه فضانوردان در سیاره سرخ
9 ژانویه 2005وینتون سرف، پدر اینترنت به خبرگزاری فرانسه اعلام کرد که طی چهار سال آینده سیاره های مریخ و مشتری از طریق اینترنت با زمین ارتباط پیدا خواهند کرد. سرف در یک کنفرانس علمی- تحقیقاتی در هند اعلام کرد: سیاره مریخ تا سال 2009و سیاره مشتری تا سال 2012از طریق اینترنت به کره زمین متصل خواهند شد.http://img.tebyan.net/big/1390/02/3623502241392293214323915016920814110510420.jpg
وی اعلام کرد که قصد دارد پروتکل اینترنت جدیدی را برای فضا طراحی کند، زیرا معتقد بود که پروتکل ها و قراردادهای آن زمان نمی توانند در فضا و جو که از نظر فشار هوا، درجه حرارت و میزان جاذبه با زمین تفاوت بسیار دارند، عمل کنند.
حال پدر اینترنت طی همکاری با ناسا در تلاش است پروتکل اینترنتی استانداردی را ارایه کند که از توانایی پوشش انتقال داده ها در فضای میان سیاره ای برخوردار باشد.
به قول سرف، زمانی که انسان بتواند برای اولین بار قدم بر خاک مریخ بگذارد، ساکنان زمین انتظار دارند بتوانند هر لحظه از این ماموریت را به صورت مستقیم و تصویری مشاهده کنند. در آن زمان از نظر انسان ها هر ذره ای از مریخ در هوا باید دیده شود، صدای چکمه فضانوردان در حالی که خاک مریخ را زیر پا له می کنند، باید شنیده شود تا ساکنان زمین بتوانند اولین قدم هایی که برای اکتشاف سیاره سرخ برداشته شده است را با تمام وجود احساس کنند.
http://img.tebyan.net/big/1390/02/17011121453230776017938749248831258630.jpg
اماد زیرساخت های کمی این زمینه وجود دارد و شبکه اعماق فضا یا DSN تنها سه آنتن رادیویی در آمریکا، اسپانیا و استرالیا دارد که قابلیت ارسال تصاویر ویدیویی را نیز ندارند. وینت سرف گفت: ما به پروتکل هایی نیاز داریم که بتوانند فواصل بین سیاره ای را نیز پوشش دهند، زیرا پروتکل کنونی اینترنت از چنین توانایی برخوردار نیست.
سرف طی سال‌های اخیر با لابراتوار JPL ناسا همکاری بسیار نزدیکی داشته تا بتواند سیستمی را بسازد که شاید روزی برای توسعه اینترنت به فضای میان سیاره ای به کار گرفته شود و در تلاش برای یافتن پروتکل استاندارد اینترنتی است که بتواند هر ماهواره، کاوشگر، فضانورد و وسیله نقلیه فرود روی سیاره ها را تحت پوشش خود قرار دهد. در این صورت وبلاگ نویسی مریخ نوردان از روی خاک مریخ ایده چندان دور از ذهن نخواهد بود.
خلق سیستم قابل اطمینانی برای انتقال داده ها در سرتاسر سامانه خورشیدی می تواند برای برقراری ارتباط با ناوگان ها و یا ماموریت های روباتیک انسان ها نیز فواید آشکاری داشته باشد.
شبکه ارتباطی میان سیاره ای
http://img.tebyan.net/big/1390/02/4016524077686816018617362365148100139200.jpg
شبکه ارتباطی میان سیاره ای در واقع نسخه‌ای از اینترنت زمینی در مقیاس بسیار گسترده تر و با زیرساخت هایی بسیار بیشتر است. سه بخش اصلی این شبکه بزرگ عبارتند از شبکه بین المللی (Deep Space Network) DSN ناسا به اضافه هفت ماهواره کوچک که دور کره مریخ در حرکت هستند و همچنین یک پروتکل جدید برای انتقال اطلاعات. شبکه بین‌المللی DSN در اختیار سازمان ناساست و از چندین آنتن مخابراتی عظیم تشکیل شده است که از این آنتن ها برای کنترل حرکت فضاپیماهای ناسا استفاده می شود و به نحوی طراحی شده اند که امکان ارتباط همیشگی رادیویی با فضاپیماها را فراهم می کنند. ناسا تجهیزات گسترده این شبکه را در سه سایت مختلف واقع در آدلاید استرالیا، جنوب اسپانیا و سن دیگوی کالیفرنیا مستقر کرده است.
در هر یک از این سایت ها، یک دکل آنتن 35 متری با دقت بسیار بالا، یک آنتن 35 متری برای هدایت پهنای امواج، یک آنتن 26 متری، یک آنتن 70 متری و یک آنتن 12 متری وجود دارد. براساس برنامه ریزی های صورت گرفته، قرار است شبکه DSN به عنوان پل ارتباطی زمین با شبکه ارتباطی میان سیاره ای عمل کند.
http://img.tebyan.net/big/1390/02/12510099230351037512052212372283924208130.jpg
محققان سازمان ناسا پیشنهاد کرده اند آنتن های DSN هر روز به مدت 12 ساعت به سمت مریخ یا دیگر سیارات مورد نظر چرخانده شوند تا امکان ارتباط بین زمین و سیاره مربوطه وجود داشته باشد. از سوی دیگر ماهواره هایی هم که در مدار سیاره مربوطه گردش می کنند باید ارتباط دو طرفه موجود را به طور 24 ساعته تامین کنند. یک پایگاه ویژه یا کاوشگر هم می تواند نقش مشابه شبکه DSN برای ورود یا خروج اطلاعات از سیاره مربوطه را داشته باشد. براساس طرحی که پژوهشگران سازمان هوا فضای ایالات متحده برای شبکه ارتباطی مریخ- زمین پیشنهاد کرده اند، شبکه بین‌المللی DSN با شش ماهواره کوچک و یک ماهواره بزرگ به نام Marsat که با فاصله اندکی از مریخ در مدار قرار گرفته است، ارتباط برقرار خواهد کرد. ضمن اینکه هفت ماهواره کوچک به عنوان ماهواره های پخش کننده برای فضاپیماهای سطح مریخ یا نزدیک به آن عمل خواهند کرد. ماهواره Marsat هم وظیفه دریافت داده ها از هر یک از هفت ماهواره و ارسال اطلاعات به زمین را برعهده خواهد داشت، ضمن اینکه بین زمین و سفینه های فضایی، ارتباط پیوسته ای برقرار است و ارسال اطلاعات و تصاویر از سیاره مربوطه را با پهنای باند بالا امکان پذیر می‌کند.
چالش‌های پیش روی اینترنت میان سیاره‌ای
در حال حاضر با حل مشکلات فواصل زمینی، متخصصان سازمان هوا فضای ایالات متحده (ناسا) به دنبال روشی برای برقراری ارتباطات پرسرعت با دیگر سیاره ها و فضانوردان مستقر در فضا هستند. بدون شک در آینده ای نزدیک، اینترنت تا نقاط دوردست منظومه شمسی نیز نفوذ خواهد کرد تا بر این اساس سیستمی ارتباطی برای سفر انسان به دیگر کرات هم پایه ریزی شود. سازمان های فضایی به خوبی مطلع هستند که برای شناخت دقیق تر دیگر کرات منظومه شمسی به سیستم ارتباطی پیشرفته تری برای سفرهای فضایی آینده نیاز است. http://img.tebyan.net/big/1390/02/1023877138674723116723540941689024316918.jpg
با وجود سرعت رو به رشد ارتباطات الکترونیکی در جهان، متاسفانه رشد ارتباطات در فضا با سرعت لاک پشتی پیش می رود و البته این مسأله دلایل خاص خود را دارد که اولین آنها فاصله است. اطلاعات روی زمین می تواند حتی با سرعت نور هم حرکت کند (به وسیله فیبر نوری) و همین امر ارتباط همزمان اینترنتی با سراسر جهان را نیز ممکن ساخته است. این در حالی است که هر چه از زمین فاصله بگیریم با تاخیر بیشتری در این زمینه روبه رو خواهیم شد، زیرا نور باید میلیون ها کیلومتر در فضا حرکت کند، در حالی که فاصله بین گیرنده و فرستنده در زمین از چند هزار کیلومتر بیشتر نیست. یکی دیگر از مشکلات ارتباطی فضانوردان، موانع فضایی است. میلیون ها مانع ناشناخته در فضا وجود دارد و هر آنچه بین فرستنده و گیرنده سیگنال ها قرار گیرد، می تواند به راحتی کانال ارتباطی بین فضانورد و پایگاه زمینی را مسدود کرده و اختلال ایجاد کند.
سومین عامل مهم در این زمینه وزن پایگاه های مستقر در فضاست. حمل اشیای سبک وزن به فضا آسان است، در حالی که آنتن های قدرتمندی که بتوانند ارتباط با اعماق فضا را تقویت کرده و به بهترین شکل سیگنال های پیام را منتقل کنند، بسیار سنگین و در نتیجه ارسال آنها به فضا غیرممکن است.
رشد سرعت انتقال اطلاعات میان سیاره‌ای
http://img.tebyan.net/big/1390/02/72841932512422028313116135798011254895.jpg
اگر نگاه دقیقی به فضاپیمای روباتیک مریخ پیما در سال 1997 داشته باشیم، متوجه می شویم که فضاپیماها برای ارتباط با زمین از اعماق فضا به ارتباط ویژه و گسترده ای نیاز دارند. در ماموریت مریخ پیمای روباتیک سال 1997، اطلاعات با سرعت 400 بیت در ثانیه به زمین ارسال می شد، در حالی که کامپیوترهای امروزی می توانند حداقل با 500 برابر این سرعت، اطلاعات را منتقل کنند.
ریچارد ویمبسون، کارشناس ارشد امور هوا فضا در مریلند می گوید: در صورت راه اندازی اینترنت بین مریخ و زمین، می توان اطلاعات و داده‌ها را با سرعت یک میلیون بیت در ثانیه منتقل کرد. هر چند این سرعت باز هم از سرعت انتقال روی زمین پایین تر است، ولی برای ارسال تصاویر از دیگر سیارات با جزییات و شفافیت بالا کافی است.
پژوهشگران پروژه‌های سازمان ناسا تخمین می زنند که با آغاز فعالیت شبکه اینترنت فضایی، سرعت آن به تدریج تا 3 مگابیت در ثانیه هم افزایش می یابد؛ حتی در گام های بعدی افراد معمولی هم می توانند به راحتی همراه با فضانوردان در سفرهای فضایی شرکت داشته باشند.
بخش دانش وزندگی تبیان
9 ژانویه 2005وینتون سرف، پدر اینترنت به خبرگزاری فرانسه اعلام کرد که طی چهار سال آینده سیاره های مریخ و مشتری از طریق اینترنت با زمین ارتباط پیدا خواهند کرد. سرف در یک کنفرانس علمی- تحقیقاتی در هند اعلام کرد: سیاره مریخ تا سال 2009و سیاره مشتری تا سال 2012از طریق اینترنت به کره زمین متصل خواهند شد.http://img.tebyan.net/big/1390/02/3623502241392293214323915016920814110510420.jpg
وی اعلام کرد که قصد دارد پروتکل اینترنت جدیدی را برای فضا طراحی کند، زیرا معتقد بود که پروتکل ها و قراردادهای آن زمان نمی توانند در فضا و جو که از نظر فشار هوا، درجه حرارت و میزان جاذبه با زمین تفاوت بسیار دارند، عمل کنند.
حال پدر اینترنت طی همکاری با ناسا در تلاش است پروتکل اینترنتی استانداردی را ارایه کند که از توانایی پوشش انتقال داده ها در فضای میان سیاره ای برخوردار باشد.
به قول سرف، زمانی که انسان بتواند برای اولین بار قدم بر خاک مریخ بگذارد، ساکنان زمین انتظار دارند بتوانند هر لحظه از این ماموریت را به صورت مستقیم و تصویری مشاهده کنند. در آن زمان از نظر انسان ها هر ذره ای از مریخ در هوا باید دیده شود، صدای چکمه فضانوردان در حالی که خاک مریخ را زیر پا له می کنند، باید شنیده شود تا ساکنان زمین بتوانند اولین قدم هایی که برای اکتشاف سیاره سرخ برداشته شده است را با تمام وجود احساس کنند.
http://img.tebyan.net/big/1390/02/17011121453230776017938749248831258630.jpg
اماد زیرساخت های کمی این زمینه وجود دارد و شبکه اعماق فضا یا DSN تنها سه آنتن رادیویی در آمریکا، اسپانیا و استرالیا دارد که قابلیت ارسال تصاویر ویدیویی را نیز ندارند. وینت سرف گفت: ما به پروتکل هایی نیاز داریم که بتوانند فواصل بین سیاره ای را نیز پوشش دهند، زیرا پروتکل کنونی اینترنت از چنین توانایی برخوردار نیست.
سرف طی سال‌های اخیر با لابراتوار JPL ناسا همکاری بسیار نزدیکی داشته تا بتواند سیستمی را بسازد که شاید روزی برای توسعه اینترنت به فضای میان سیاره ای به کار گرفته شود و در تلاش برای یافتن پروتکل استاندارد اینترنتی است که بتواند هر ماهواره، کاوشگر، فضانورد و وسیله نقلیه فرود روی سیاره ها را تحت پوشش خود قرار دهد. در این صورت وبلاگ نویسی مریخ نوردان از روی خاک مریخ ایده چندان دور از ذهن نخواهد بود.
خلق سیستم قابل اطمینانی برای انتقال داده ها در سرتاسر سامانه خورشیدی می تواند برای برقراری ارتباط با ناوگان ها و یا ماموریت های روباتیک انسان ها نیز فواید آشکاری داشته باشد.
شبکه ارتباطی میان سیاره ای
http://img.tebyan.net/big/1390/02/4016524077686816018617362365148100139200.jpg
شبکه ارتباطی میان سیاره ای در واقع نسخه‌ای از اینترنت زمینی در مقیاس بسیار گسترده تر و با زیرساخت هایی بسیار بیشتر است. سه بخش اصلی این شبکه بزرگ عبارتند از شبکه بین المللی (Deep Space Network) DSN ناسا به اضافه هفت ماهواره کوچک که دور کره مریخ در حرکت هستند و همچنین یک پروتکل جدید برای انتقال اطلاعات. شبکه بین‌المللی DSN در اختیار سازمان ناساست و از چندین آنتن مخابراتی عظیم تشکیل شده است که از این آنتن ها برای کنترل حرکت فضاپیماهای ناسا استفاده می شود و به نحوی طراحی شده اند که امکان ارتباط همیشگی رادیویی با فضاپیماها را فراهم می کنند. ناسا تجهیزات گسترده این شبکه را در سه سایت مختلف واقع در آدلاید استرالیا، جنوب اسپانیا و سن دیگوی کالیفرنیا مستقر کرده است.
در هر یک از این سایت ها، یک دکل آنتن 35 متری با دقت بسیار بالا، یک آنتن 35 متری برای هدایت پهنای امواج، یک آنتن 26 متری، یک آنتن 70 متری و یک آنتن 12 متری وجود دارد. براساس برنامه ریزی های صورت گرفته، قرار است شبکه DSN به عنوان پل ارتباطی زمین با شبکه ارتباطی میان سیاره ای عمل کند.
http://img.tebyan.net/big/1390/02/12510099230351037512052212372283924208130.jpg
محققان سازمان ناسا پیشنهاد کرده اند آنتن های DSN هر روز به مدت 12 ساعت به سمت مریخ یا دیگر سیارات مورد نظر چرخانده شوند تا امکان ارتباط بین زمین و سیاره مربوطه وجود داشته باشد. از سوی دیگر ماهواره هایی هم که در مدار سیاره مربوطه گردش می کنند باید ارتباط دو طرفه موجود را به طور 24 ساعته تامین کنند. یک پایگاه ویژه یا کاوشگر هم می تواند نقش مشابه شبکه DSN برای ورود یا خروج اطلاعات از سیاره مربوطه را داشته باشد. براساس طرحی که پژوهشگران سازمان هوا فضای ایالات متحده برای شبکه ارتباطی مریخ- زمین پیشنهاد کرده اند، شبکه بین‌المللی DSN با شش ماهواره کوچک و یک ماهواره بزرگ به نام Marsat که با فاصله اندکی از مریخ در مدار قرار گرفته است، ارتباط برقرار خواهد کرد. ضمن اینکه هفت ماهواره کوچک به عنوان ماهواره های پخش کننده برای فضاپیماهای سطح مریخ یا نزدیک به آن عمل خواهند کرد. ماهواره Marsat هم وظیفه دریافت داده ها از هر یک از هفت ماهواره و ارسال اطلاعات به زمین را برعهده خواهد داشت، ضمن اینکه بین زمین و سفینه های فضایی، ارتباط پیوسته ای برقرار است و ارسال اطلاعات و تصاویر از سیاره مربوطه را با پهنای باند بالا امکان پذیر می‌کند.
چالش‌های پیش روی اینترنت میان سیاره‌ای
در حال حاضر با حل مشکلات فواصل زمینی، متخصصان سازمان هوا فضای ایالات متحده (ناسا) به دنبال روشی برای برقراری ارتباطات پرسرعت با دیگر سیاره ها و فضانوردان مستقر در فضا هستند. بدون شک در آینده ای نزدیک، اینترنت تا نقاط دوردست منظومه شمسی نیز نفوذ خواهد کرد تا بر این اساس سیستمی ارتباطی برای سفر انسان به دیگر کرات هم پایه ریزی شود. سازمان های فضایی به خوبی مطلع هستند که برای شناخت دقیق تر دیگر کرات منظومه شمسی به سیستم ارتباطی پیشرفته تری برای سفرهای فضایی آینده نیاز است. http://img.tebyan.net/big/1390/02/1023877138674723116723540941689024316918.jpg
با وجود سرعت رو به رشد ارتباطات الکترونیکی در جهان، متاسفانه رشد ارتباطات در فضا با سرعت لاک پشتی پیش می رود و البته این مسأله دلایل خاص خود را دارد که اولین آنها فاصله است. اطلاعات روی زمین می تواند حتی با سرعت نور هم حرکت کند (به وسیله فیبر نوری) و همین امر ارتباط همزمان اینترنتی با سراسر جهان را نیز ممکن ساخته است. این در حالی است که هر چه از زمین فاصله بگیریم با تاخیر بیشتری در این زمینه روبه رو خواهیم شد، زیرا نور باید میلیون ها کیلومتر در فضا حرکت کند، در حالی که فاصله بین گیرنده و فرستنده در زمین از چند هزار کیلومتر بیشتر نیست. یکی دیگر از مشکلات ارتباطی فضانوردان، موانع فضایی است. میلیون ها مانع ناشناخته در فضا وجود دارد و هر آنچه بین فرستنده و گیرنده سیگنال ها قرار گیرد، می تواند به راحتی کانال ارتباطی بین فضانورد و پایگاه زمینی را مسدود کرده و اختلال ایجاد کند.
سومین عامل مهم در این زمینه وزن پایگاه های مستقر در فضاست. حمل اشیای سبک وزن به فضا آسان است، در حالی که آنتن های قدرتمندی که بتوانند ارتباط با اعماق فضا را تقویت کرده و به بهترین شکل سیگنال های پیام را منتقل کنند، بسیار سنگین و در نتیجه ارسال آنها به فضا غیرممکن است.
رشد سرعت انتقال اطلاعات میان سیاره‌ای
http://img.tebyan.net/big/1390/02/72841932512422028313116135798011254895.jpg
اگر نگاه دقیقی به فضاپیمای روباتیک مریخ پیما در سال 1997 داشته باشیم، متوجه می شویم که فضاپیماها برای ارتباط با زمین از اعماق فضا به ارتباط ویژه و گسترده ای نیاز دارند. در ماموریت مریخ پیمای روباتیک سال 1997، اطلاعات با سرعت 400 بیت در ثانیه به زمین ارسال می شد، در حالی که کامپیوترهای امروزی می توانند حداقل با 500 برابر این سرعت، اطلاعات را منتقل کنند.
ریچارد ویمبسون، کارشناس ارشد امور هوا فضا در مریلند می گوید: در صورت راه اندازی اینترنت بین مریخ و زمین، می توان اطلاعات و داده‌ها را با سرعت یک میلیون بیت در ثانیه منتقل کرد. هر چند این سرعت باز هم از سرعت انتقال روی زمین پایین تر است، ولی برای ارسال تصاویر از دیگر سیارات با جزییات و شفافیت بالا کافی است.
پژوهشگران پروژه‌های سازمان ناسا تخمین می زنند که با آغاز فعالیت شبکه اینترنت فضایی، سرعت آن به تدریج تا 3 مگابیت در ثانیه هم افزایش می یابد؛ حتی در گام های بعدی افراد معمولی هم می توانند به راحتی همراه با فضانوردان در سفرهای فضایی شرکت داشته باشند.
بخش دانش وزندگی تبیان