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未来可在火星上网? 太空互联网计划方兴未艾

2015-08-17 13:07   浏览:1549 次
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被誉为“互联网之父”的温顿·瑟夫曾大胆预想,未来互联网将走出地球,随着人类探索外太空的脚步一起迈向宇宙。而他所任职的美国科技巨头谷歌已于2013年开始这方面的尝试,通过释放高空气球传输互联网信号。近期,美国科技创新“明星”埃隆·马斯克公布的太空互联网计划似乎更接近这一预想。

马斯克计划通过发射约4000颗低轨道通信卫星构建起卫星网络,从而提供覆盖全球的高速廉价互联网服务。毫无疑问,这项大胆的计划不仅烧钱,也是对传统网络服务运营商的公开挑战。他还希望当人类登陆火星时,能够利用太空互联网在火星上网。

太空互联网真能实现吗?目前,地球上的互联网使用的是TCP/IP协议,对延时和中断的忍受程度较低。这对地球上相隔数千公里距离的通信来说问题不大,但在太空空间里,两点之间往往相隔超长距离,信息延时就会成为网络信号的头号杀手。

2010年,美国思科公司研制出针对太空环境的互联网路由器。在不利用任何地面基站的情况下,思科完成了业界首次太空网络电话通话,让互联网“走”出了地球。思科的这一技术不以“连续的、端对端的”连接发送信号,而是利用通信路径上的每个网络节点,在信号出现断线的情况下暂时保管数据包,直到与下一个节点安全“交接”,以应付频繁的、不可预测的通信延迟、中断、节点改变等状况。这一工作原理恰好适用于太空通信。

与地球相比,太空环境的不可知因素更多,这对太空互联网最重要的基础设施——卫星的要求也大大提高。一次突如其来的太阳风暴、一块毫不起眼的太空垃圾、一场毫无预警的耀斑爆发,都有可能对卫星网络造成致命杀伤。此外,卫星一旦出现了故障,抢修所需的时间也要比在地球上长得多。可以说,提高卫星的生存能力也是太空互联网必须征服的一座大山。

虽然面临种种挑战,但是太空互联网相对于传统互联网拥有明显优势。在太空的真空环境中,光信号传播的速度要比光纤快40%。虽然前期发射卫星成本大,但一旦网络构建成型,系统运营维护的成本较地面基站将大大降低。从长远来看,构建太空互联网系统,不仅可以提供廉价的互联网服务,还能够大大提升现有互联网主干网络速度。

联合国国际电信联盟(ITU)去年公布的研究报告显示,由于基础设施建设不到位等原因,地球上仍有43亿人无法联网,其中90%生活在发展中国家。而构建太空网络有望改变这一局面。ITU秘书长哈玛德·图尔认为,互联网及其相关技术可以让世界变得更美好,造福于那些最贫困、最弱势的群体。的确,互联网连接一切的美妙前景,当是共享共赢。

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