《電子技術(shù)應(yīng)用》
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太空互聯(lián)網(wǎng)會(huì)成為現(xiàn)實(shí)嗎?

2017-07-15
關(guān)鍵詞: 太空互聯(lián)網(wǎng)

  日前,,特斯拉CEO伊隆·馬斯克提出太空互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)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(wǎng)為何物

  據(jù)了解,,太空互聯(lián)網(wǎng)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(yùn)行,。

  目前,,俄羅斯正計(jì)劃構(gòu)建太空互聯(lián)網(wǎng),這一項(xiàng)目已經(jīng)得到俄政府有關(guān)部門的批準(zhǔn),。將來進(jìn)一步成形后,,太空互聯(lián)網(wǎng)有望成為第一個(gè)應(yīng)用于太空中的通信網(wǎng)絡(luò)。

  “通俗地說,,太空互聯(lián)網(wǎng)是通過衛(wèi)星等實(shí)現(xiàn)全球互聯(lián)乃至星際互聯(lián)的通信技術(shù),。”北京航空航天大學(xué)軟件學(xué)院院長(zhǎng)孫偉說,,太空互聯(lián)網(wǎng)一旦實(shí)現(xiàn),,互聯(lián)網(wǎng)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(guó)正在實(shí)施兩個(gè)火星探險(xiǎn)車登陸火星的計(jì)劃,互聯(lián)網(wǎng)之父文森特·塞爾夫就曾提出過太空互聯(lián)網(wǎng)的概念,。在北京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中心副教授魏更宇看來,,當(dāng)時(shí)太空互聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)就是從地球到火星的太空,用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行空間通信,?!八^太空互聯(lián)網(wǎng)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(shí)際上是相對(duì)小眾的研究領(lǐng)域,。”

  此外,,OneWeb的CEO懷勒也在探索太空互聯(lián)網(wǎng),,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(jìn)入軌道,從而為世界最偏遠(yuǎn)地區(qū)提供高速光纖互聯(lián)網(wǎng),。

  “這些聽起來非常誘人,,現(xiàn)實(shí)可行性還需要具體論證?!蔽焊钫J(rèn)為,,這些技術(shù)一般稱作空中通信,受氣象條件影響較大,。

  實(shí)施起來困難較多

  前不久,,馬斯克在接受采訪時(shí)表示,SpaceX衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目包括兩個(gè)目標(biāo):第一,,向發(fā)展中國(guó)家提供廉價(jià)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),;第二,通過衛(wèi)星通信系統(tǒng),,提升現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)絡(luò)速度,。

  “這一部分內(nèi)容,我們一般看作是衛(wèi)星通信的范疇,。為了SpaceX項(xiàng)目而建立起來的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),,能夠提供廉價(jià)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和提升互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)絡(luò)速度?!蔽焊钫f,。

  魏更宇表示,從SpaceX項(xiàng)目的角度看,,需要有一個(gè)基于衛(wèi)星的通信網(wǎng)絡(luò),,稱之為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),它既可以提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入和提升骨干網(wǎng)絡(luò)速度,。但其接入是否廉價(jià)是一個(gè)問題,,從目前的技術(shù)現(xiàn)狀和可以預(yù)見的未來看,使用衛(wèi)星通信作為互聯(lián)網(wǎng)的接入,,一般都不廉價(jià),。

  同時(shí),使用衛(wèi)星通信作為一種網(wǎng)絡(luò)的備份路由,作為最常見的提升互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)速度的手段,,如果是針對(duì)不發(fā)達(dá)或發(fā)展中國(guó)家,,也要看具體的應(yīng)用場(chǎng)所。

  對(duì)此,,孫偉持更謹(jǐn)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(wǎng)絡(luò)是未來互聯(lián)網(wǎng)一定會(huì)拓展的領(lǐng)域,?!?/p>

  “太空互聯(lián)網(wǎng)具體實(shí)施起來實(shí)屬不易?!睂O偉認(rèn)為,,實(shí)現(xiàn)太空互聯(lián)網(wǎng)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(fèi)大量的投資,。而且較長(zhǎng)時(shí)間的響應(yīng)延誤、無線傳輸對(duì)數(shù)據(jù)帶寬的限制和多變的天文氣象環(huán)境導(dǎo)致的中斷問題等,,都是太空互聯(lián)網(wǎng)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(yīng)時(shí)間,,因此需要一個(gè)不同于TCP/IP的新網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?!睂O偉補(bǔ)充說,。

  未來在電腦前就能看到太空

  盡管困難重重,但人們對(duì)外太空的探索卻從未止步,。

  “太空互聯(lián)網(wǎng),,可以為地球上互聯(lián)網(wǎng)的通信提供強(qiáng)有力的補(bǔ)充和支持?!蔽焊钫f,,有人預(yù)計(jì)到2020年,互聯(lián)網(wǎng)的通信節(jié)點(diǎn)數(shù)量將由十幾億發(fā)展到七十幾億個(gè),?;ヂ?lián)網(wǎng)規(guī)模急劇膨脹,網(wǎng)絡(luò)通信量也會(huì)急劇增長(zhǎng),。網(wǎng)絡(luò)在短時(shí)間內(nèi)超大的增長(zhǎng)規(guī)模,,對(duì)網(wǎng)絡(luò)自身的穩(wěn)定性、可靠性都是極大挑戰(zhàn),。

  從這個(gè)意義上看,,衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為互聯(lián)網(wǎng)的一種補(bǔ)充和備份技術(shù),,對(duì)提高網(wǎng)絡(luò)的通信能力和安全性有很大的幫助;從通信系統(tǒng)的實(shí)踐看,,目前衛(wèi)星通信對(duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)來講,,作為應(yīng)急通信的支持能夠發(fā)揮較大作用。

  “太空互聯(lián)網(wǎng)作為支持太空探索的重要手段,,伴隨太空技術(shù)在各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用,,將發(fā)揮重要的運(yùn)營(yíng)保障作用?!蔽焊钫f,。

  太空互聯(lián)網(wǎng)的概念提出來之后,也受到學(xué)術(shù)界,、傳媒等方面的熱捧,。

  然而,魏更宇內(nèi)心卻有諸多憂慮,。即使實(shí)現(xiàn),,從通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的規(guī)律上看,沒有規(guī)?;纳虡I(yè)應(yīng)用,,就屬于小眾的研究領(lǐng)域?!芭c此類比的是軍工技術(shù),,如果沒有轉(zhuǎn)化為民用技術(shù)被大規(guī)模應(yīng)用,其就是小范圍的或者是短命的,?!?/p>

  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(wǎng)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(duì)太空互聯(lián)網(wǎng)無比熱衷。

  太空互聯(lián)網(wǎng)一旦實(shí)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(wǎng)自由地欣賞外太空的圖像和視頻,。“萬一存在外星人呢?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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