Tagen på National Science Foundation McMurdo Station i Antarktis, denna selfie tog sig till rymdstationen den 20 november med hjälp av en teknik som heter Disruption Tolerant Networking (DTN). NASA -ingenjörer Mark Sinkiat, Peter Fetterer och Salem El-nimri höll upp en bild av Vint Cerf, en framstående gästforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory som hjälpte till att utveckla tekniken. Upphovsman:NASA
NASA ökar cyber till rymden med fördelar för jorden. Den 20 november, 2017, en selfie som tagits från National Science Foundation McMurdo Station i Antarktis visade teknik som kan möjliggöra framtida interplanetärt internet. Kallas Disruption Tolerant Networking (DTN), tekniken är NASA:s lösning för tillförlitliga interplanetära dataöverföringar när stora avstånd eller uppställningar av himmelska organ kan störa kommunikationen.
Även om forskare i Antarktis inte kommunicerar över interplanetära avstånd, McMurdos avlägsna läge och minimala infrastruktur gör det till en idealisk kandidat att dra nytta av denna teknik. DTN buntar ihop data och överför så många buntar som möjligt när en kommunikationsväg öppnas. Om ett paket misslyckas med att överföra, den lagras och väntar på att nästa kommunikationsväg öppnas, skickar den sedan. Om buntarna alla var en del av en enda fil, filen kan sättas ihop igen på slutdestinationen.
Hur kom en antarktisk selfie till rymdstationen via DTN?
Börjar på McMurdo, DTN -programvaran på en mobiltelefon skickade bilden på sin resa till den internationella rymdstationen. Buntarna reste från McMurdo markstation till NASA:s White Sands Complex via Tracking and Data Relay Satellite (TDRS). Sedan, en serie DTN -noder vidarebefordrade buntarna till NASA:s Marshall Space Flight Center i Huntsville, Alabama, som är åtkomstpunkten till det operativa rymdstationens DTN -nätverk. Buntarna vidarebefordrades till rymdstationen via en annan TDRS -länk där de sedan dirigerades till Telescience Resource Kit (TReK) demonstrations nyttolast. Den sista DTN -noden extraherade bilddata från DTN -buntarna som kom från Antarktis. Nyttolasten återmonterade originalbilden och visade den ombord på stationen.
Astronaut och flygingenjör för expedition 53 och 54, Mark Vande Hei satte upp en rymdstationskamera för att fånga det sista steget i teknikdemonstrationen Disruption Tolerant Networking. En dator på stationen visade den antarktiska selfien. Upphovsman:NASA
"Denna demonstration belyser verkligen" internetarbete "med DTN, "sade David Israel, en rymdkommunikationsarkitekt på NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "DTN tillhandahåller medel för att dirigera data mellan två slutpunkter inom två enskilda nätverk som inte kan ha en kontinuerlig väg mellan dem."
Till skillnad från den välkända dator-till-dator-IP-anslutningen, tekniken möjliggör tillfälliga störningar och långa förseningar som de som kan upplevas av rymdfarkoster och avlägsna platser på jorden.
"Vi skär tänderna på den här programvaran, i verkliga fältförhållanden, "sa Patrick Smith, teknikutvecklingsansvarig för polarforskningsstöd med det NSF-hanterade U.S.Antarctic Program. "Enkelheten att överföra från en smarttelefon kan ha betydande konsekvenser för att öka och diversifiera vetenskapen vi stöder i polarregionerna. Detta representerar en vision om hur vårt fjärrstyrda autonoma fältforskningsinstrument kan fungera en dag."
Även i Antarktis, Sydpolen TDRS Relay System stöder NSF -vetenskapsdata och nätverksanslutning. I mitten av 1990-talet NASA och NSF samarbetade för att bättre ansluta Antarktis till resten av världen genom att använda NASA:s rymdnätverk. De använde satelliter som hade passerat det avsedda operativa livet i en viss bana. Den nu avvecklade TDRS-1-satelliten är bara en av flera satelliter som har hittat ett andra operativt liv som stöder forskare i Antarktis. Upphovsman:NASA
Dataöverföring har alltid varit en utmaning för forskare i Antarktis. Med knapp civil infrastruktur och mycket få leverantörer som kan serva den geografiska sydpolen, efterfrågan på data överstiger långt den kombinerade nätverksfunktionen för forskningsstationer på kontinenten. Kommunikationsstörningar kan få allvarliga konsekvenser för forskare, eftersom data regelbundet måste utvärderas med kollegor för kvalitetssäkring och justeringar.
"Antarktis är en utmärkt analog för rymdoperationer, "Smith noterade." Forskare gör viktiga vetenskapliga undersökningar, arbetar under extrema förhållanden, med minimal infrastruktur, så det är inte förvånande att vi använder NASA rymdteknik för att främja vetenskap i Antarktis. "
Israel föreslår att det finns många fler potentiella markanvändningar för DTN. "Varje fjärrplats på jorden som upplever begränsad nätverksanslutning är en kandidat för DTN, "sa han." Avlastning till katastrofzoner kan potentiellt förbättras med bättre kommunikation med programvaran på mobila enheter genom att maximera användningen av intermittent åtkomst eller fläckig tillgänglighet. "
Den senaste demonstrationen gav en möjlighet för både NASA och NSF att utöva DTN i ett scenario som är analogt med framtida applikationer.
NASA hoppas kunna utöka användningen av DTN och upptäcka ännu fler applikationer. Byrån arbetar med att standardisera DTN genom den rådgivande kommittén för rymddatasystem och med Internet Engineering Task Force, och har släppt implementeringar av DTN-protokoll genom programvara med öppen källkod.
