Internet Interplanetario

Actualmente puedes hablar con prácticamente todo el mundo, en cualquier rincón del planeta y casi al instante por lo que conocemos como Internet y otros avances en la electrónica de las comunicaciones. Científicos y exploradores espaciales están ahora buscando una forma de comunicarse de forma instantánea más allá del planeta tierra. La siguiente fase de Internet nos llevará a lugares que sobrepasan el sistema solar, y asentará las bases de los sistemas de comunicaciones de misiones en otros planetas y áreas remotas del universo.

Si queremos saber algo más de otros planetas, obviamente necesitaremos tecnologías renovadas y actualizadas para futuras misiones en el espacio. Hoy en día, la comunicación en el espacio se mueve a un paso de tortuga si la comparamos con a la comunicación de la Tierra. Hay varias razones para esto.

Distancia - En el planeta Tierra, estamos solo a una fracción de segundos luz entre nosotros, haciendo las comunicaciones en nuestro planeta casi instantáneas por medio de Internet. Sin embargo, según nos movemos hacia el espacio exterior, hay un retraso de minutos u horas porque la luz tiene que viajar millones de kilómetros entre transmisor y receptor.
Obstrucción en la línea de visión - Cualquier cosa que bloqueé el espacio entre la señal del transmisor y receptor puede interruptor la comunicación.
Peso - Antenas de alto rendimiento que pueden mejorar las comunicaciones con sondas lanzadas en la profundidad del espacio suelen ser muy pesadas para enviar en una misión espacial. Los lanzamientos deben ser “ligeros” y usados de forma eficiente.

Hay grandes posibilidades de que los humanos viajen a Marte antes de que veamos el comienzo del nuevo siglo. ¿Cómo nos comunicaremos con estos viajeros de interplanetarios? Científicos, ingenieros y programadores ya están trabajando para desarrollar un internet que traspase fronteras interplanetarias que nos conecte a sondas y a viajeros espaciales, y permitir que más información sea enviada de vuelta a la Tierra. Hablaremos de las tecnologías que permitirán a cualquiera viajar al espacio - de la misma manera que Internet os permite visitar tierras lejanas sin movernos de nuestro ordenador - y qué tecnologías soportarán estos sistemas de comunicaciones.

Cableando el sistema solar

Si echas un vistazo a la misión en Marte de 1997 “Mars Pathfinder”, donde unos pequeños vehículos-robot tomaron miles de fotografías de este planeta, entenderás que los exploradores del espacio necesitan un Internet especial para las comunicaciones en el espacio exterior. Los datos que el pathfinder enviaba de vuelta tenían un promedio de unos 300 bits por segundo durante su misión. Lo más probable es que tu ordenador pueda transferir datos al menos 200 veces más rápido que eso. Una Internet entre Marte y la Tierra probablemente alcanzaría unos 11,000 bits por segundo. Esto sigue siendo más lento que la transferencia de tu PC, pero sería suficiente para enviar imágenes más detalladas de la superficie de Marte. Ingenieros dedicados a la creación de este tipo de redes piensan que la tasa de transferencia podría eventualmente subir a 1 Megabyte por segundo y permitir a cualquiera hacer un viaje virtual a Marte.

Un Internet interplanetario es como el que tenemos actualmente, pero a gran escala y con algunas mejoras. Aquí se muestran tres componentes básicos del Internet propuesto para esta tarea:

DSN (Deep Space Network) perteneciente a la NASA.
Una constelación de seis satélites alrededor de Marte.
Un nuevo protocolo para transferir datos.

DSN es la red internacional de antenas usadas por la NASA para tracear datos y controlar la navegación de las naves espaciales. Está diseñada para permitir la continua comunicación por radio con estas naves. Sin embargo, recientes misiones espaciales han perdido comunicación con el DSN, incluidas dos misiones a Marte. Hay tres agrupaciones de antenas que forman el DSN, las cuales se encuentran en California, Australia y España.

En el Internet interplanetario, el DSN será la pasarela o ‘gateway’ a la red entre ambos planetas. Algunos investigadores del este proyecto sugieren que las antenas DSN podrían ser apuntadas a Marte para conectar ambos planetas al menos doce horas al día. Los satélites orbitando Marte, darían una conexión a tiempo completo, y un vehículo, sonda o colonia humana podrían proveer un portal en Marte a Internet.

Bajo el plan de interconexión con Marte, el DSN interactuará con la constelación de los seis satélites y uno más grande (Marsat) emplazado en una órbita más baja de Marte. Estos seis satélites son de apoyo para recibir los datos de la superficie de Marte, y el más grande colectará los datos de cada uno de los satélites y los enviará a la Tierra. Permitirá que los dos planetas estén continuamente conectados y permitirá la transferencia de video y datos con un ancho de banda alto, según los informes de investigación.

Los programadores están desarrollando un protocolo de transferencia de ficheros para transmitir mensajes y sobreponerse a los retrasos e interrupciones. El protocolo actuará como el núcleo de todo el sistema, como hacen los protocolos IP (Internet Protocol) y TCP (Transmission Control Protocol) en la Tierra. Estos dos protocolos son de alguna manera el servicio de mensajería para el Internet tradicional. Básicamente lo que hacen es partir los mensajes transmitidos en paquetes de unidades más pequeñas y enrutarlas a un destino específico.

La compañía Cerf es parte del equipo de científicos que están desarrollando un protocolo nuevo para habilitar el envío fiable de ficheros en distancias largas de este tipo. Este nuevo protocolo espacial debe hace que todo siga en funcionamiento incluso si se pierden algunos paquetes durante la transmisión. También debe bloquear ruido e interferencias que se generan mientras se cruzan millones de kilómetros. Una idea para este nuevo protocolo es PTP (Parcel Transfer Protocol), el cual almacenará y enviará datos en el gateway de cada planeta. El protocolo procesará la información requerida que se ha enviado a la pasarela y la enviará al destino final. Dicha pasarela entonces chequeará, procesará y enviará la información de vuelta por el camino que ha venido.

Desafíos del sistema

El nuevo Internet interplanetario hará que los datos se muevan drásticamente más rápidos entre la Tierra, las sondas y las localizaciones remotas a millones de kilómetros de distancia. Sin embargo, los ingenieros deben sortear algunos desafíos antes de poner todo esto en práctica. Dichos desafíos son:

El retardo en la velocidad de la luz.
Mantenimiento de los satélites.
La seguridad del sistema contra posibles incursiones.

En la Tierra, dos ordenadores conectados a Internet están solo a unos cuantos miles de kilómetros entre ellos como mucho. Al ir la velocidad de la luz a unos 300.000 kilómetros por segundo, solo lleva unas fracciones de segundo enviar un paquete de datos de un ordenador a otro. En contraste, las distancias entre una estación en la Tierra y otra en Marte pueden estar entre 60 y 400 millones de kilómetros. Con estas distancias, puede llevar minutos u horas para que llegue a una estación. El Internet interplanetario no podrá emular el “tiempo real” del Internet que tememos en la Tierra. El Método de “almacenar y enviar” permitirá que la información sea enviada en grupos y evitará hasta cierto punto que los datos se pierdan por retardos.

Los satélites estarán a cientos de millones de kilómetros de la Tierra y eso significa que será difícil ir hasta ahí para arreglar algo si se estropea. Los componentes de estos dispositivos deberían ser mucho más fiables comparados a los satélites que orbitan en la Tierra.

La seguridad es un factor importante, sobre todo en un sistema tan sensible como este. Cualquier infiltración o corrupción en la navegación o sistema de comunicaciones, podría resultar desastroso. Los desarrolladores están tomándose muy en serio este tema y siguen construyendo un sistema seguro para restringir el acceso. El protocolo deberá ser prácticamente infalible, lo cual no ha sido posible en la Tierra.

Conclusión

El Internet interplanetario posiblemente nos conectará con Marte en la siguiente década y a otros planetas en las siguientes décadas que vendrán. Ya no será totalmente necesario ir al espacio para experimentar un viaje espacial. En lugar de eso, el espacio nos será traído directamente a nuestros ordenadores. Con las mejoras en los protocolos de transferencia, en unos años podremos hacer viajes virtuales a las montañas de Marte o los anillos de Saturno.

Leer mas artículos relacionados