Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

DTN - początki kosmicznego Internetu

Recommended Posts

NASA informuje o prowadzonych z powodzeniem testach pierwszego kosmicznego protokołu telekomunikacyjnego. W pracach nad Disruption-Tolerant Networking (DTN) brał udział Vint Cerf, jeden z twórców protokołu TCP/IP.

To pierwszy krok do stworzenia międzyplanetarnego Internetu - powiedział Adrian Hooke z NASA.
Prace nad DTN trwają od 10 lat.

Nowy protokół znacząco różni się od TCP/IP. Przede wszystkim musi być odporny na przerwy, opóźnienia transmisji i przypadki jej zerwania. Do problemów może dojść gdy, np. pojazd kosmiczny z którym chcemy się porozumieć, ukryje się za jakąś planetą lub też gdy wiatr słoneczny spowoduje zakłócenia. Specjaliści oceniają, że np. podczas wysyłania z prędkością światła danych pomiędzy Marsem a Ziemią powinniśmy się liczyć z opóźnieniami transmisji rzędu 3,5 do nawet 20 minut.

W przeciwieństwie do TCP/IP protokół DTN nie wymaga, by adres końcowy był osiągalny. Jeśli nie można się z nim połączyć, pakiety nie są usuwane. Każdy z poszczególnych węzłów komunikacyjnych przechowuje je wówczas tak długo, aż będzie mógł bezpiecznie wysłać je do kolejnego węzła. W efekcie informacja powinna zawsze dotrzeć do odbiorcy, chociaż mogą nastąpić spore opóźnienia.

Dzisiaj, gdy przesyłamy dane w przestrzeni kosmicznej, zespół operatorów musi ręcznie decydować o priorytetach danych oraz wygenerować cały zestaw komend określających, które dane, kiedy i gdzie należy wysłać. Dzięki DTN zadania te będą wykonywane automatycznie - zapewnia Leigh Torgerson z DTN Experiment Operations Center.

Od października trwają testy nowego protokołu. NASA wykorzystuje podczas nich swój Deep Space Network. Dwa razy w tygodniu wysyłane są informacje, które odbiera sonda Epoxi (jej prawdziwym zadaniem jest spotkanie się za dwa lata z kometą Hartleya), krążąca obecnie wokół Marsa. Eksperymentalny kosmiczny Internet składa się obecnie z 10 węzłów. Jednym z nich jest Epoxi, a 9 kolejnych znajduje się na Ziemi. "Udają" one marsjańskie lądowniki, centra zarządzania misją na samej planecie i pojazdy krążące po jej orbicie.

NASA zaplanowała testy DTS na kolejne długie miesiące. Latem przyszłego roku jeden z węzłów kosmicznego Internetu zostanie zainstalowany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Agencja ma nadzieję, że w ciągu najbliższych lat dzięki DTS możliwe stanie się przeprowadzenie wielu skomplikowanych misji kosmicznych, w których będą brały udział całe zespoły różnych pojazdów, koordynowane za pomocą nowego protokołu komunikacyjnego.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA wybrała sześć niewielkich amerykańskich firm, które w sumie otrzymają 20 milionów dolarów na rozwój technologii usuwania odpadów z niskiej orbity okołoziemskiej oraz rozwiązania problemu pyłu osiadającego na urządzeniach pracujących poza Ziemią. Prowadzone przez nas misje wymagają innowacyjnych rozwiązań złożonych wyzwań pojawiających się podczas pobytu w kosmosie. Niewielkie firmy mogą mieć wielki wpływ na rozwiązanie problemów od dawna gnębiących przemysł kosmiczny, mówi Jenn Gustetic,  dyrektor ds. wstępnych innowacji i partnerstwa w NASA Space Technology Mission Directorate.
      Sześć wspomnianych firm współpracowało już z NASA w ramach programu Small Business Innovation Research. W jego ramach NASA przeznacza co roku 180 milionów USD na współpracę z amerykańskimi przedsiębiorstwami zatrudniającymi mniej niż 500 osób. Pieniądze od agencji kosmicznej pozwalają im na dalsze rozwijanie obiecujących technologii. Każda z firm wybranych do współpracy w bieżącym roku ma mniej niż 60 pracowników.
      Na niskiej orbicie okołoziemskiej ludzie pozostawiają coraz więcej śmieci. To zepsute satelity i ich fragmenty czy pozostałości po wystrzeliwaniu kolejnych misji. Odpady te zmuszają pojazdy kosmiczne do manewrowania, zagrażają bezpieczeństwu astronautów i satelitów. Z czasem cała orbita może stać się bezużyteczna. Cztery z wybranych przedsiębiorstw proponują technologie, które mają rozwiązać ten problem.
      Firma Busek otrzyma 3,4 miliona USD na rozwój technologii autonomicznego deorbitowania niewielkich satelitów przy użyciu nietoksycznego paliwa. Z kolei CU Aerospace ma za 2,6 miliona USD stworzyć napęd wielokrotnego użytku do niewielkich misji przechwytujących odpady na orbicie. Firmie Flight Works przyznano 4 miliony dolarów na rozwinięcie technologii tankowania na orbicie pojazdów zajmujących się usuwaniem odpadów, a Vestigo Aerospace ma zademonstrować działający żagiel Spinnaker, który – montowany za pomocą prostego połączenia mechanicznego i elektrycznego – będzie rozwijany po zakończeniu misji małych (do 180 kg) satelitów, zwiększając w ten sposób opór stwarzany przez atmosferę i pozwalając na szybsze, przewidywalne i całkowicie pasywne deorbitowanie takich pojazdów.
      Przyszłe misje NASA będą obejmowały roboty podróżujące po powierzchni Marsa i Księżyca. Osiadający na tych urządzeniach pył może znacząco skrócić czas ich pracy czy doprowadzić do awarii instrumentów naukowych. Pył jest też niebezpieczny dla urządzeń, które będą potrzebne podczas misji załogowych. Rozwiązaniem tego problemu mają zająć się dwa kolejne przedsiębiorstwa. Firma Applied Material System Engineering ma za 2,6 miliona USD zademonstrować system nakładania w przestrzeni kosmicznej swojej powłoki ograniczającej osadzanie pyłu, a ATSP Innovations otrzyma 3,2 miliona USD na stworzenie prototypowego materiału odpornego na ekstremalne temperatury, ciśnienia i pył obecne na powierzchni planet, księżyców, asteroid i komet.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA tymczasowo straciła kontakt z Voyagerem 2, drugim najodleglejszym od Ziemi pojazdem kosmicznym wysłanym przez człowieka. Przed dwoma tygodniami, 21 lipca, popełniono błąd podczas wysyłania serii komend do Voyagera, w wyniku czego jego antena odchyliła się o 2 stopnie od kierunku wskazującego na Ziemię. W tej chwili Voyager, który znajduje się w odległości niemal 20 miliardów kilometrów od naszej planety, nie może odbierać poleceń ani przesyłać danych.
      W wyniku zmiany położenia anteny Voyager nie ma łączności z Deep Space Network (DSN), zarządzaną przez NASA siecią anten służących do łączności z misjami międzyplanetarnymi. W skład DSN wchodzą trzy ośrodki komunikacyjne, w Barstow w Kalifornii, w pobliżu Madrytu i Canberry. Rozmieszczono je tak, by każda misja w głębokim kosmosie miała łączność z przynajmniej jednym zespołem anten. Ośrodek z Canberry, którego jedna z anten jest odpowiedzialna za komunikację z sondą, będzie próbował skontaktować się z Voyagerem, w nadziei, że uda się nawiązać łączność.
      Na szczęście NASA zabezpieczyła się na tego typu przypadki. Kilka razy w roku Voyagery resetują położenie swoich anten tak, by mieć łączność z Ziemią. Najbliższy reset nastąpi 15 października. Jeśli więc wcześniej nie uda się połączyć z Voyagerem, będzie można się z nim skomunikować za 2,5 miesiąca.
      Voyager 2 został wystrzelony 20 sierpnia 1977 roku. Odwiedził Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna, a w 2018 roku opuścił heliosferę i wszedł w przestrzeń międzygwiezdną, dostarczając intrygujących wyników badań. NASA nie po raz pierwszy nie ma kontaktu z sondą. W 2020 roku agencja nie kontaktowała się z nią przez 8 miesięcy, gdyż remontowana była antena DSS 43 w pobliżu Canberry, której zadaniem jest wymiana informacji z sondą.
      Voyagery zasilane są radioizotopowymi generatorami termoelektrycznymi, które zamieniają w prąd elektryczny ciepło generowane przez rozpad plutonu-238. Zapasy plutonu stopniowo się wyczerpują, więc naukowcy wyłączają kolejne zużywające prąd urządzenia. Najprawdopodobniej obie sondy stracą zasilanie w 2025 roku. Do tej pory jednak naukowcy spróbują wycisnąć z nich najwięcej, jak się da.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA i DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych) poinformowały o rozpoczęciu współpracy, której celem jest zbudowanie jądrowego silnika termicznego (NTP) dla pojazdów kosmicznych. Współpraca będzie odbywała się w ramach programu DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations), który od jakiegoś czasu prowadzony jest przez DARPA.
      Celem projektu jest stworzenie napędu pozwalającego na szybkie manewrowanie, przede wszystkim przyspieszanie i zwalnianie, w przestrzeni kosmicznej. Obecnie dysponujemy pojazdami, które są w stanie dokonywać szybkich manewrów na lądzie, w wodzie i powietrzu. Jednak w przestrzeni kosmicznej brakuje nam takich możliwości. Obecnie używane kosmiczne systemy napędowe – elektryczne i chemiczne – mają spore ograniczenia. W przypadku napędów elektrycznych ograniczeniem jest stosunek siły ciągu do wagi napędu, w przypadku zaś napędów chemicznych ograniczeni jesteśmy wydajnością paliwa. Napęd DRACO NTP ma łączyć zalety obu wykorzystywanych obecnie napędów. Ma posiadać wysoki stosunek ciągu do wagi charakterystyczny dla napędów chemicznych oraz być wydajnym tak,jak napędy elektryczne. Dzięki temu w przestrzeni pomiędzy Ziemią a Księżycem DRACO ma być zdolny do szybkich manewrów.
      Administrator NASA Bill Nelson powiedział, że silnik może powstać już w 2027 roku. Ma on umożliwić szybsze podróżowanie w przestrzeni kosmicznej, co ma olbrzymie znacznie dla bezpieczeństwa astronautów. Skrócenie czasu lotu np. na Marsa oznacza, że misja załogowa mogłaby zabrać ze sobą mniej zapasów, ponadto im krótsza podróż, tym mniejsze ryzyko, że w jej trakcie dojdzie do awarii. Jądrowy silnik termiczny może być nawet 4-krotnie bardziej wydajny niż silnik chemiczny, a to oznacza, że napędzany nim pojazd będzie mógł zabrać cięższy ładunek i zapewnić więcej energii dla instrumentów naukowych. W silniku takim reaktor jądrowy ma być wykorzystywany do generowania ekstremalnie wysokich temperatur. Następnie ciepło z reaktora trafiałoby do ciekłego paliwa, które – gwałtownie rozszerzając się i uchodząc z duża prędkością przez dysze – będzie napędzało pojazd.
      To nie pierwsza amerykańska próba opracowania jądrowego silnika termicznego. Na początku lat 60. ubiegłego wieku rozpoczęto projekt NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application). Projekt zaowocował powstaniem pomyślnie przetestowanego silnika. Jednak ze względu na duże koszty, prace nad silnikiem zakończono po 17 latach badań i wydaniu około 1,4 miliarda USD.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wczoraj rozpoczął pracę powołany przez NASA 16-osobowy zespół, którego zadaniem jest prowadzenie niezależnych badań nad niezidentyfikowanymi zjawiskami powietrznymi (UAP). Jako UAP definiowane są obserwacje zjawisk, których nie można zidentyfikować jako statek powietrzny lub znane zjawisko atmosferyczne. Wstępna faza pracy zespołu potrwa 9 miesięcy.
      W tym czasie, na podstawie danych z cywilnych agend rządowych, z przedsiębiorstw prywatnych i innych źródeł członkowie zespołu mają opracować plan dalszych działań analizujących UAP. Zespół skupi się na analizie danych jawnych, a pełny raport z jego pracy zostanie opublikowany w połowie przyszłego roku. Prace mają położyć podwaliny pod badania UAP przez NASA i inne organizacje. Będą one niezależne od badań prowadzonych przez Pentagon.
      W 2021 roku ukazał się rządowy raport dotyczący 144 niezidentyfikowanych obiektów latających. Spotkał się on z olbrzymim zainteresowaniem, w maju Kongres zorganizował publiczne przesłuchanie dotyczące UAP, a niedługo później Pentagon ogłosił powołanie specjalnego biura badającego UAP. Dotychczas jednak większość badań tego typu jest jednak prowadzonych przez wojsko i służby wywiadowcze. NASA chce przyjrzeć się UAP z czysto naukowego punktu widzenia. Wyjaśnienie takich zjawisk może mieć bowiem znaczenie dla bezpieczeństwa ruchu lotniczego. Dlatego też przedstawiciele zespołu nie stawiają żadnych wstępnych hipotez. Jego przewodniczący mówi, że brak dowodów, by UAP miały pochodzenie pozaziemskie, ale przyznaje, że są to zjawiska, których nie rozumiemy. Chcemy zebrać więcej dowodów, stwierdza.
      Na czele zespołu stanął fizyk teoretyczny David Spergel. Obecnie jest prezydentem Simons Foundation, a w przeszłości był założycielem i dyrektorem Flatiron Institute for Computational Astrophysics. Jednym z jego współpracowników jest profesor Anamaria Berena, która pracuje m.in. dla SETI Institute i Blue Marble Space Institute of Science, gdzie specjalizuje się w zagadnieniach komunikacji złożonych systemów biologicznych, astrobiologią i poszukiwaniem bio- oraz technosygnatur. Z kolei Federica Bianco to profesor fizyki i astrofizyki w University of Delaware i zastępca głównego naukowca tworzonego właśnie Vera C. Rubin Observatory. W zespole znajdziemy też profesor oceanografii Paulę Bontempi, która przez 18 lat pracowała a NASA, gdzie kierowała badaniami nad oceanami. Z kolei Reggie Brothers od wielu lat zajmuje stanowiska menedżerskie w sektorze prywatnym, wcześniej zaś był podsekretarzem ds. nauki i technologii w Departamencie Bezpieczeństwa Wewnętrznego i zastępcą sekretarza obrony ds. badawczych w Pentagonie. Do zespołu powołano też byłego astronautę Scotta Kelly'ego, dziennikarkę naukową Nadię Drake czy Matta Mountaina, prezydenta The Association of Universities for Research and Astronomy, konsorcjum niemal 50 uniwersytetów i instytucji badawczych, które pomagają NASA w budowie i obsłudze obserwatoriów, w tym Teleskopów Hubble'a i Webba.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NASA i SpaceX podpisały umowę, na podstawie którego zobowiązały się do opracowania studium wykonalności wprowadzenia Teleskopu Hubble'a na wyższą orbitę. Umieszczenie tam zasłużonego instrumentu wydłużyłoby jego czas pracy o wiele lat. Studium ma rozważyć wykorzystanie pojazdu SpaceX Dragon do zmiany orbity Hubble'a. Założono, że strona rządowa nie będzie ponosiła w związku z tym żadnych kosztów. NASA chce lepiej zrozumieć komercyjne aspekty takich działań, a SpaceX – kwestie techniczne związane z serwisowaniem urządzeń w przestrzeni kosmicznej. Co istotne, SpaceX nie ma wyłączności, więc inne firmy mogą zwracać się do NASA z własnymi propozycjami.
      Przyjęto, że opracowanie planów potrwa pół roku. W tym czasie eksperci NASA i SpaceX, na podstawie danych technicznych Hubble'a i Dragona rozważą, czy możliwe byłoby bezpieczne zadokowanie kapsuły do teleskopu i przesunięcie go na inną orbitę.
      Hubble i Dragon będą modelami testowymi studium, jednak przynajmniej część płynących z niego wniosków może posłużyć do podobnych działań z wykorzystaniem innych pojazdów i urządzeń znajdujących się na niskiej orbicie okołoziemskiej.
      Teleskop Hubble'a pracuje od 1990 roku. To jedyny teleskop kosmiczny zbudowany z misją o prowadzeniu misji serwisowych. Dotychczas odbyło się do niego 5 takich misji. Jednak Teleskop projektowano tak, by można było przeprowadzać misje za pomocą promów kosmicznych. Program promów został dawno zakończony i obecnie nie ma planów prowadzenia kolejnych misji. Tym bardziej, że czas Hubble'a się kończy. Zasłużone urządzenie pracuje wyjątkowo długo. Obecnie przewiduje się, że teleskop zostanie poddany deorbitacji pomiędzy rokiem 2030 a 2040. NASA chce, by działał on najdłużej, jak to możliwe. Tym bardziej, że nowe teleskopy kosmiczne, jak Teleskop Webba, nie mają go zastąpić, a już przed laty przewidywano, że tandem Webb-Hubble da nowe możliwości obserwowania kosmosu.
      Jeśli udałoby się przesunąć Hubble'a na wyższą orbitę, NASA i SpaceX zyskałyby nowe dane i doświadczenie dotyczące tego typu misji, a przy okazji udałoby się wydłużyć czas pracy ważnego instrumentu naukowego.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...