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太空互聯(lián)網會成為現(xiàn)實嗎?

2017-07-15
關鍵詞: 太空互聯(lián)網

  日前,特斯拉CEO伊隆·馬斯克提出太空互聯(lián)網項目,并提出未來甚至可以覆蓋至火星。然而,有專家提出,目前看來還不太靠譜。

  太空互聯(lián)網為何物

  據了解,太空互聯(lián)網由48顆衛(wèi)星組成,每顆衛(wèi)星重200—250公斤,所有的衛(wèi)星都將在高度為1500公里的低軌道運行。

  目前,俄羅斯正計劃構建太空互聯(lián)網,這一項目已經得到俄政府有關部門的批準。將來進一步成形后,太空互聯(lián)網有望成為第一個應用于太空中的通信網絡。

  “通俗地說,太空互聯(lián)網是通過衛(wèi)星等實現(xiàn)全球互聯(lián)乃至星際互聯(lián)的通信技術。”北京航空航天大學軟件學院院長孫偉說,太空互聯(lián)網一旦實現(xiàn),互聯(lián)網將無死角覆蓋地球,地球人甚至可以與“火星人”視頻聊天。

  早在1997年,美國正在實施兩個火星探險車登陸火星的計劃,互聯(lián)網之父文森特·塞爾夫就曾提出過太空互聯(lián)網的概念。在北京郵電大學計算機學院網絡技術中心副教授魏更宇看來,當時太空互聯(lián)網的目標就是從地球到火星的太空,用互聯(lián)網技術進行空間通信?!八^太空互聯(lián)網主要還是圍繞從地球到衛(wèi)星(衛(wèi)星通信)、從地球到太空飛船的通信。聽起來很大,實際上是相對小眾的研究領域?!?/p>

  此外,OneWeb的CEO懷勒也在探索太空互聯(lián)網,這家新的創(chuàng)業(yè)公司希望到2018年發(fā)送數(shù)千顆衛(wèi)星進入軌道,從而為世界最偏遠地區(qū)提供高速光纖互聯(lián)網。

  “這些聽起來非常誘人,現(xiàn)實可行性還需要具體論證。”魏更宇認為,這些技術一般稱作空中通信,受氣象條件影響較大。

  實施起來困難較多

  前不久,馬斯克在接受采訪時表示,SpaceX衛(wèi)星互聯(lián)網項目包括兩個目標:第一,向發(fā)展中國家提供廉價的衛(wèi)星互聯(lián)網服務;第二,通過衛(wèi)星通信系統(tǒng),提升現(xiàn)有互聯(lián)網主干網絡速度。

  “這一部分內容,我們一般看作是衛(wèi)星通信的范疇。為了SpaceX項目而建立起來的衛(wèi)星互聯(lián)網,能夠提供廉價的衛(wèi)星互聯(lián)網服務和提升互聯(lián)網骨干網絡速度?!蔽焊钫f。

  魏更宇表示,從SpaceX項目的角度看,需要有一個基于衛(wèi)星的通信網絡,稱之為衛(wèi)星互聯(lián)網,它既可以提供衛(wèi)星互聯(lián)網接入和提升骨干網絡速度。但其接入是否廉價是一個問題,從目前的技術現(xiàn)狀和可以預見的未來看,使用衛(wèi)星通信作為互聯(lián)網的接入,一般都不廉價。

  同時,使用衛(wèi)星通信作為一種網絡的備份路由,作為最常見的提升互聯(lián)網骨干網速度的手段,如果是針對不發(fā)達或發(fā)展中國家,也要看具體的應用場所。

  對此,孫偉持更謹慎的態(tài)度。“由于成本太高,現(xiàn)在看來還不太靠譜,但星際網絡是未來互聯(lián)網一定會拓展的領域?!?/p>

  “太空互聯(lián)網具體實施起來實屬不易。”孫偉認為,實現(xiàn)太空互聯(lián)網需要大量高性能衛(wèi)星,衛(wèi)星和發(fā)射都比較昂貴,這將耗費大量的投資。而且較長時間的響應延誤、無線傳輸對數(shù)據帶寬的限制和多變的天文氣象環(huán)境導致的中斷問題等,都是太空互聯(lián)網特有的新困難。

  “另外,火星與地球之間的信息來回,大致需要20到50分鐘的響應時間,因此需要一個不同于TCP/IP的新網絡協(xié)議?!睂O偉補充說。

  未來在電腦前就能看到太空

  盡管困難重重,但人們對外太空的探索卻從未止步。

  “太空互聯(lián)網,可以為地球上互聯(lián)網的通信提供強有力的補充和支持。”魏更宇說,有人預計到2020年,互聯(lián)網的通信節(jié)點數(shù)量將由十幾億發(fā)展到七十幾億個?;ヂ?lián)網規(guī)模急劇膨脹,網絡通信量也會急劇增長。網絡在短時間內超大的增長規(guī)模,對網絡自身的穩(wěn)定性、可靠性都是極大挑戰(zhàn)。

  從這個意義上看,衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為互聯(lián)網的一種補充和備份技術,對提高網絡的通信能力和安全性有很大的幫助;從通信系統(tǒng)的實踐看,目前衛(wèi)星通信對現(xiàn)有通信系統(tǒng)來講,作為應急通信的支持能夠發(fā)揮較大作用。

  “太空互聯(lián)網作為支持太空探索的重要手段,伴隨太空技術在各個行業(yè)的應用,將發(fā)揮重要的運營保障作用?!蔽焊钫f。

  太空互聯(lián)網的概念提出來之后,也受到學術界、傳媒等方面的熱捧。

  然而,魏更宇內心卻有諸多憂慮。即使實現(xiàn),從通信和網絡技術發(fā)展的規(guī)律上看,沒有規(guī)?;纳虡I(yè)應用,就屬于小眾的研究領域。“與此類比的是軍工技術,如果沒有轉化為民用技術被大規(guī)模應用,其就是小范圍的或者是短命的。”

  與魏更宇相比,孫偉表現(xiàn)的較為樂觀。在他看來,讓宇航員以外的普通公民坐在電腦前就可以看到外太空世界,是互聯(lián)網的又一次革命。就像發(fā)現(xiàn)新大陸一樣,好奇心足以令全人類對太空互聯(lián)網無比熱衷。

  太空互聯(lián)網一旦實現(xiàn),那么星際間通信將成為可能。過去,人們只能通過把宇航員送到太空的方式去探索未知宇宙,今后普通公民也可坐在家里通過太空互聯(lián)網自由地欣賞外太空的圖像和視頻?!叭f一存在外星人呢?想象一下,有一天你可以與外星人視頻聊天,是不是很興奮呢?”談起未來,孫偉充滿期待。


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