太空互联网

星际网络的概念雏形

太空互联网（Orbital Internet）是能够向同伴发送电子邮件，人类如果想继续探索更远的行星，必须能够在动辄相距数十万千米的两个行星间随时保持通信。要实现与地球上的因特网相似的网络通信，需要特别打造一套行星际网络(InterPlanetary Network，IPN)。

简要概况

作为行星际网络的关键人物，温顿· 瑟夫(Vinton Cerf)，这位仍然在谷歌就职，年逾六十的“因特网之父”早在构想因特网的架构时，脑子里就已经有星际网络的概念雏形。在这个体系中，深空网络将是从地球通往星际网络的门户。它由数个硕大的天线组成。在美国的加利福尼亚、澳大利亚和西班牙，分别建有数个直径在数十米的大型天线。它们每天必须有超过12 个小时以上的时间指向火星，与围绕火星运转的人造卫星、探测器和太空站保持全天候的联接，进行不间断的无线电通信。地球上的因特网将通过这个门户接入整个IPN。体系中的另一个元素将是由围绕星球的卫星群、太空站以及在行星表面上工作的探测器等等组成的行星外部网络和行星网络。以火星网络为例，未来将有围绕火星的6 颗小卫星以及一个在低层轨道上运转的大型通信卫星，它们负责为火星表面和附近的航天器提供通信中继服务，收集所有的数据，然后把包括图像和视频在内的信息传送回地球。

当然，除了这些硬件之外，对星际网络来说最重要的将是一种能够克服长时间延时和中断问题的新网络协议。地球上的因特网仍然在使用的是TCP/IP 协议，它对延时和中断的忍受程度较低。这对地球上数千千米距离的通信来说不是大问题，但星球之间动辄就有几十万千米，信息从一点到另一点所需的时间会延长许多。比如火星与地球之间的信息来回，大致需要20 到50 分钟。瑟夫等人在开发的星际网络的协议与TCP/IP 协议相似，但能够确保即使部分数据包丢失，整个网络仍然能正常工作。2008 年11 月，JPL（美国宇航局喷气推进实验室）已经利用这种容断网络(DTN，Disruption-Tolerant Networking) 在地球和3200 万千米以外的一个航天器之间相互传输了一批空间图像。

瑟夫本人认为星际网络研究的不确定和风险性是确实存在的，但它就像19 世纪初美国著名的路易斯与克拉克远征，是不得不发。在出发之前，当时的杰斐逊总统曾叮嘱路易斯，他的任务是探索可作为商业用途的交通水路，而且“必须利用各种方法与我们保持联系”。

美俄进展

2008年11月18日，美国宇航局宣布其下属喷气推进实验室成功完成太空互联网的首轮测试。将来进一步成形后，它有望成为第一个应用于太空中的通信网络。美国宇航局介绍说，这种深空通信网络采用的是一种名为“容断网”的新型网络技术。利用这一网络，喷气推进实验室的项目专家在为期一个月的测试中，成功与距离地球32万公里的一个太空探测器实现了数十张太空图像的往返传输。整个网络共设置10个节点，其中一个为太空中的探测器，其他9个位于地面，模拟数据传输过程中的各个关键点。星际间互联网必须具备超强容忍延迟、中断等异常的能力。否则，当探测器飞行到某颗行星背后或发生太阳风暴时，通信网络就会发生故障。而“容断网”的工作原理恰好适用于太空通信。它发送信息的方式与世界通用的互联网传输控制协议不同，并不是以“连续的、端对端的”连接为基础。在“容断网”的传输中，假如通往目的地的路径一时无法找到，数据包也不会丢失，每个网络节点会暂为保管这个数据包，直到与另一个节点安全“交接”。因此它能应付频繁的、不可预测的通信延迟、中断、节点改变等状况。

2009年11月23日，思科公司制造的首个安置于太空的互联网路由器随着一颗商业卫星的发射而进入太空。总部设在美国加利福尼亚州圣何塞的思科公司为美国国防部太空互联网路由(IRIS)项目制造了这个路由器，用于该项目的技术演示。太空互联网路由器是利用商业卫星进入轨道的首个美国军方专用有效载荷。产业官员说，这种商业模式将为政府节省资金。从2010年1月开始，美国国防部将进行为期3个月的演示以测定在太空进行互联网路由的军事效用。历史上，卫星通信系统通过设在地面的硬件设备进行大部分的信号处理和数据发送工作。在这种所谓的弯管结构中，卫星不过是传送数据的渠道。思科公司太空互联网路由项目经理格雷格·佩尔顿在接受采访时说，有了太空互联网路由器，卫星本身便可以完成更多卫星网络的工作。

2010年12月22日，俄罗斯航天署副署长达维多夫在莫斯科举行的记者会上说，俄正计划构建太空互联网，目的是支持航天器之间的联络，保障俄偏远地区的通信，实现在地球上任何地点都能对航天器进行控制。据悉，这一项目已经得到俄政府有关部门的批准。

据了解，俄拟组建的太空互联网将由“信使”卫星系统公司负责研发。该公司总裁加利克维奇透露，太空互联网将由48颗卫星组成。每颗卫星重200—250公斤，所有的卫星都将在高度为1500公里的低轨道运行。据初步估算，整个太空互联网项目的建设需花费200亿卢布(1美元约合30卢布)。相关准备工作需3年左右，如果资金充足，从2014年起可望在5年内建成太空互联网。该网建成后，可为全球提供语音通话、宽带上网、视频会议等服务。届时无论在地面还是飞机上，在航船上或是太空中，任何地方都可以登陆互联网。俄“格洛纳斯”全球卫星导航系统总设计师乌尔利奇奇强调，太空互联网尤其适用于灾区通信、与各海域船只保持联络、危险货物运输监控等方面，其优点在于不会完全依托地球上的某处设施，即使地面发生严重灾害或其他意外，该互联网仍会稳定运行。

与俄罗斯正在计划构建太空互联网的进程相比，美国的步伐似乎更快一些。美国思科公司12月初公布了最新太空互联网路由器试验结果。在该试验中，地面人员成功对一颗在轨商业卫星上的互联网协议路由器进行了首次软件升级。此外，思科公司在没有利用任何地面基础设施路由器的情况下，完成了首次网络电话通话。

太空互联网路由器是美国思科变革卫星网络计划的一部分。这个计划包括思科18400太空路由器、一个用于卫星和相关航天器的耐辐射网络电话路由器。2010年10月，思科公司成功演示验证了太空互联网路由器多项服务，比如可将信息在一次传送中同时发给一组目标计算机的多点传送服务。多年以来，美国一直加紧研制太空互联网。2008年11月，美国宇航局宣布其下属喷气推进实验室成功完成太空互联网的首轮测试。这种深空通信网络采用的是一种名为“容断网”的新型网络技术。利用这一网络，喷气推进实验室的项目专家在为期一个月的测试中，成功与距离地球32万公里的一个太空探测器实现了数十张太空图像的往返传输。整个网络共设置10个节点，其中一个为太空中的探测器，其他9个位于地面，模拟数据传输过程中的各个关键点。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省