Az Interplanetary Internet egy kommunikációs protokoll projekt, amelyet bolygóközi távolságokon, az űrben való működésre fejlesztettek ki, ahol egy hagyományos protokoll, például az Internet nem. Ez a technológia a Vint Cerf és a NASA által 1998 óta kifejlesztett IPN ( InterPlaNet ) protokollon alapszik , amelynek elsődleges célja a Föld és a Mars közötti kapcsolatok létrehozása volt .
A földi állomások és más bolygók felfedezésére indított űrhajók közötti telekommunikációra nem földi távközlési körülmények között kerül sor. Míg az internet területén tenger alatti kábelek , mint a fő szerkezetét, bolygóközi Internet támaszkodik teljesen rádióhullámok , sokkal nagyobb késleltetést alkalommal. A kommunikáció késése nagyon hosszú lehet (a Mars esetében akár 22 perc is lehet), a telekommunikációt megszakíthatja a bolygók (forgás) és az űrhajók pályájuk megfelelő mozgása, és a sebesség alacsony (külső bolygók). Tekintettel erre a működési keretrendszerre, a földi protokollok alapjául szolgáló feltételezések nem érvényesek: a feladó és a vevő közötti útvonal állandó jelenléte, kétirányú kapcsolat, alacsony oda-vissza késés, alacsony veszteségek, a protokollba integrált ismétlődési mechanizmusok ... jelenleg nem részesülnek a földi telekommunikáció legújabb fejleményeiből. A bolygóközi internetes projekt célja ezek átültetése, hogy lehetővé tegye alkalmazásukat az űrtávközlésben. Ezt a projektet elsősorban a NASA Jet Propulsion Laboratory központja támogatja . Kísérletek folynak a Föld pályájára helyezett gépekkel.
Az űrkommunikációs technológiák folyamatosan fejlődtek, kezdve a költséges, testre szabott módszerekkel és egyedi architektúrákkal, majd ugyanazon technológiák újrafelhasználásával több misszió során, hogy végül elérhessék az ügynökségek által megtárgyalt és elfogadott szabványos protokollok kidolgozását. Ez az utolsó szakasz 1982-ben kezdődött az Űradat- rendszerek Tanácsadó Bizottságának (CCSDS) létrehozásával, amely jelenleg a legnagyobb űrügynökségek, 22 megfigyelő ügynökség és több mint 100 társult gyártó részvételéből áll.
Ezeknek az űrkommunikációs szabványoknak az evolúciója az Internet fejlődésével egy időben történt , ezáltal néhány közös újításhoz vezetett, de ennek ellenére elsősorban két különálló technológiaként maradt fenn. Az 1990-es évek vége óta a széles körben használt és a CCSDS protokolljai többféleképpen konvergálnak. Például a1996. január 02, a Föld körül keringő STRV-1b köbméteres műhold a fájlokat a híres File Transfer Protocol (FTP) segítségével képes fogadni, a CCSDS által kifejlesztett IPv4 származékon keresztül . A CCSDS-től független internetes protokollok használatát ezt követően alacsony pályán mutatták be a brit UoSAT-12 műhold fedélzetén, majd operatív módon a katasztrófavédelmi csillagkép műholdakkal . Miután eljutott egy olyan korszakba, ahol az internetes protokoll immár megbízható és megbízható volt a mesterséges műholdak fedélzetén, a következő lépés egy nagyobb léptékű tanulmány jelent meg.
A tanulmány a bolygóközi interneten kezdett a központban Jet Propulsion Laboratory of NASA tudományos csapat irányítja Vint Cerf és Adrian Hooke. Vint Cerf az Internet úttörője, mivel ismerjük a Földön, és JPL által elismert tudós jelöléssel rendelkezik . Adrian Hooke a CCSDS egyik vezetője.
Az IP-protokollhoz hasonló protokollok kis távolságokon is megvalósíthatók, például egy vezérlőállomástól (vagy közvetlenebb teleportálás ) egy orbitális szondáig , egy rovertől a landerig , egy landertől egy orbitális szondáig, vagy ismét egy orbitális szondától. egy űrszonda . A hosszabb kommunikációs késések azonban elkerülhetetlenek, amikor információt továbbítanak a Naprendszer egyik régiójából a másikba.
A régió fogalma áll a bolygóközi Internet felépítésének középpontjában. A régió azt a területet jelenti, ahol a kommunikáció homogén, vagyis ahol a rádiós kapcsolatok , a biztonság vagy akár az erőforrás-kezelés általában megegyezik. A Mars régiója például a környezetére jellemző kommunikációs módszereket alkalmaz, különös tekintettel a Mars forgási és forradalmi időszakára . Egyéb tényezők, mint a napsugárzás , a hangulat egy bolygó vagy hold is részt vesz a töredezettség a bolygóközi internet régiókra. A cél ezért egy olyan szabványos kommunikációs eszköz létrehozása, amely lehetővé teszi az információk rugalmas cseréjét e különböző régiók között, egy sor speciális protokollnak köszönhetően. Ennek elérése érdekében a projektet a csomag ("csomag" vagy "csoportosítás") kérdése érdekli . A csomagok manipulálása az OSI modell felépítésének felső rétegeiben számos tanulmány tárgya, amelyek célja az átviteli késések problémájának megoldása. Ma DTN-nek ( Delay-tolerant networking ) vagy késés-toleráns hálózatnak hívják , és lehetővé teszi ezen különböző késleltetési idők leküzdését . A DTN középpontjában a Bundle Protocol (csomagprotokoll) áll, hasonló az internetes protokollhoz , de gondoskodik a hibákról, a kapcsolat megszakadásáról vagy az esetleges zavarokról a bolygóközi kommunikáció során. Ezt a csomagprotokollt először tesztelték az Egyesült Királyság UK-DMC műholdjának fedélzetén.
Konkrét példa egy hasonló protokoll alkalmazására a CFDP, amelyet az üstökös összetételének tanulmányozására irányuló Deep Impact küldetés során használtak . A CFDP a CCSDS File Delivery Protocol, más szóval a CCSDS fájlátviteli protokollt jelenti, nem tévesztendő össze az azonos rövidítésű koherens fájlterjesztési protokollal. A fájlok két nagyon távoli gép közötti átvitelének biztosítása mellett a CFDP lehetővé teszi a felhasználó számára , hogy megbízható módon parancsokat csatoljon a fájlokat kísérő metaadatokhoz , és ezáltal bizonyos további feladatokat távolról hajtson végre a vétel befejezése után.
Az Amerikai Internet Society egyesület az IPN protokollon is dolgozott, olyan szabványok kutatásával, amelyek működőképessé tennék a technológiát. A késést toleráló hálózati kutatócsoport (DTNRG) az első csapat, amely a késést toleráns hálózat kutatását vezeti . 2005-ben a NASA törölte az eredetileg tervezett Mars Telecommunications Orbiter indítását2009. szeptember, amelynek feladata a Föld és a Marson elhelyezett jövőbeli roverek közötti kommunikáció biztosítása volt . Az orbitális szondát ezért nem küldjük túlterhelt program hiánya miatt, elsősorban a Hubble karbantartása, valamint a Spirit és az Opportunity küldetések kiterjesztése miatt . A Mars Telecommunications Orbiter célja az volt, hogy létrehozza az első bolygóközi internetes interfészt, és így nagy mennyiségű adatot cseréljen a Föld és a Mars között, a hagyományos rádióhullámok helyett lézeres optikai kommunikáció módszerével .
A sugárhajtómű laboratórium mindazonáltal a Deep Impact szonda fedélzetén folytatta a DTN protokoll kísérletét a Deep Impact Networking (DINET) technológiával .2008. október.
Ban ben 2009. május, a DTN protokollt a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén lévő eszközökön tesztelik . A NASA és a BioServe Space Technologies, a Colorado Egyetemen működő kutatócsoport folyamatosan tesztelni tudta a DTN-t két általános biológiai eljárási eszközzel, a CGBA-4 és a CGBA-5. Ezek az eszközök elemzik az organizmusok mikrogravitációs viselkedését, mint például sejtek vagy mikrobák . Számítástechnikai és kommunikációs platformként is szolgálnak, amelyeket távolról vezérel a BioServe Payload Operations Control Center (POCC), Boulder , Colorado . Ban ben2012. október, az ISS jelenlegi parancsnoka, Sunita Williams , a DTN protokoll használatával végzett kísérlet során távolról manipulálhatott egy kis Lego Mindstorms típusú robotot , amelyet BeagleBoard kártyával és kamerával szereltek össze , és amely a németországi Európai Űrműveleti Központban található. Ezek az első tesztek olyan jövőbeni küldetésekről nyújtanak képet, amelyekben a DTN lehetővé teszi a Naprendszer hálózatai szaporodását, más bolygók vagy égi tárgyak felfedezése céljából . Az űrkutatás szempontjából elengedhetetlennek tartott DTN-protokollon végzett kísérletek lehetőséget nyújtanak a jelenleg telepített különféle eszközök adatainak összegyűjtésére a kockázatok, a költségek, a személyzet biztonságának és a jövő kommunikációjának javítása érdekében. a különféle űrügynökségek.
A DTN a bolygóközi internet mellett számos alkalmazási területtel rendelkezik, például vezeték nélküli érzékelő hálózatok , taktikai katonai kommunikáció, katasztrófa utáni helyreállítási tervek , mobil eszközök vagy távoli előőrsök.
A Föld pályája elég kicsi ahhoz, hogy hagyományos protokollokat lehessen használni. Például a Nemzetközi Űrállomás csatlakozik a hagyományos földi internethez . De az ISS laboratóriumként is működik, hogy olyan új rendszereket fejlesszen ki és kísérletezzen, amelyek a bolygóközi internetet alkotják. A NASA és az ESA használt kísérleti verzióját bolygóközi internet ellenőrzésére a rover a Lego Mindstorms az European Space Operations Center Németországban (lásd végrehajtása ). Ennek a kísérletnek a célja a DTN protokoll működésének bemutatása volt, amely egy napon lehetővé tenné az internetszerű kommunikációt egy másik bolygón.