Amazon, Facebook, OneWeb и многие другие резиденты Кремниевой долины делают ставку на перемещение интернета в космос

В течение десятилетий основные принципы работы интернета оставались практически неизменными. Но с ростом количества продуктов в этой сфере от искусственного интеллекта до блокчейна, от развертывания 5G до повсеместного интернета вещей, объем данных, которые производит человечество, в итоге может превзойти ёмкость физических хранилищ.

Решение в космосе. Amazon, Facebook, OneWeb и другие компании Кремниевой долины считают миграцию в космос логичным шагом ближайшего будущего. Илон Маск планирует вывести на низкую околоземную орбиту тысячи спутников. Они обеспечат высокоскоростной интернет во всех уголках земного шара. Amazon работает над аналогичной гигантской спутниковой группировкой стоимостью в миллиарды. Facebook создал PointView Tech — дочернюю компанию для разработки собственного широкополосного спутника Athena, который получил одобрение FCC (Федеральной комиссии по связи США) на начало экспериментальных испытаний.

Чтобы обосноваться на Луне или на Марсе, даже просто успевать за нынешним ростом данных, понадобится надёжный интернет в космосе. И хотя в условиях отсутствия гравитации сети работают иначе, протоколы, которые они используют, вполне могут работать в паре с наземной Wi-Fi сетью. Это может не только решить проблему с хранением колоссального количества данных, но и видоизменить сам интернет.

Когда происходит сбой во время подключения к интернету онлайн, скорее всего, это связано с работой интернет-протокола в домашней сети. Технически известный как TCP/IP, он работает примерно следующим образом: компьютер отправляет информацию через маршрутизатор на второй маршрутизатор, а затем на домашний компьютер пользователя. Но ни один байт из этих данных не сохраняется на самих маршрутизаторах. Если в соединении произойдет сбой, информация будет потеряна, и пользователь получит лаги во время веб-сёрфинга.

В космосе такая модель «не взлетит». Большие расстояния и орбитальные отклонения делают систему TCP/IP несостоятельной для работы в таких условиях. В 1998 году ученые NASA изобрели новый протокол. Он был назван сетью, которая устойчива к разрывам (Delay-tolerant networking, DTN), иначе Bundle протокол.

«Я думаю, что мобильные приложения, которые передают данные в режиме “точечного” подключения, выиграют от применения Bundle Protocol», — говорит один из разработчиков TCP/IP в 60-х и DTN в 90-х Винт Сёрф. Его называют «отцом Интернета», он видит не только как наземные приложения выиграют от DTN, но также рассматривает протокол как основу для связи в пилотируемых и роботизированных программах за пределами Земли.

Принцип работы DTN заключается в отправке данных в пакетах. Это позволяет избежать ошибок и задержек путем сохранения информации, пока соединение не восстановится.Важно также, что алгоритм работы протокола отдаёт приоритет ожидающим отправки данным. Это ещё больше сокращает время ожидания.

Другое преимущество — в отличие от TCP/IP, в DTN уже встроена проверка целостности и шифрование. Учитывая уязвимости, например, устройств IoT (интернета вещей), которые легко взломать, DTN способен сделать сеть более защищенной.

Существует несколько регионов на Земле, где используется DTN. Например, оленеводами в отдалённых районах шведской Лапландии, у которых нет надёжного доступа в интернет. Благодаря работе ученых, которые работают в сфере компьютерных наук, использование протокола DTN позволило скотоводам Саами проверять электронную почту и кэшированные сайты и даже отслеживать оленьи стада. Подобные эксперименты были также проведены в Антарктиде.

Эта технология уже используетсяв космосе. DTN был применён для управления марсоходами Spirit и Opportunity, космическим аппаратом NASA Deep Impact, который сбросил зонд на комету 9Р/Темпеля в 2005 году, и как канал связи с МКС. Несмотря на это DTN не получил широкого распространения в коммерческой среде. По крайней мере пока что.

24 мая этого года компания SpaceX запустила в тестовом режиме 60 спутников Starlink в рамках разрабатываемого «мега-созвездия» из 12 тысяч малых спутников. Проект обещает предоставить высокоскоростной и недорогой доступ к интернету в любой точке земного шара. Маск также рассматривает этот проект как важный шаг на пути к высадке людей на Марсе — ещё одна долгосрочная цель SpaceX. «Мы смогли бы использовать структуру Starlink для создания интернет-системы на Марсе. Человечеству понадобится высокоскоростная связь между Землёй и Марсом и система Starlink способна её обеспечить», — заявил Маск журналистам в июне на симпозиуме в Сиэтле.

Но первое развертывание сети Starlink не обошлось без проблем. Спутники вызвали световое загрязнение. Это не понравилось астрономическому сообществу и они предъявили претензии. Хотя все предрекали, что увеличение объектов на орбите будет затруднять астрономам наблюдения и способствовать образованию космического мусора. Согласно Business Insider, SpaceX потеряла связь с тремя спутниками. Они будут постепенно менять орбиту под воздействием верхних слоев атмосферы и сгорят в плотных слоях в течение следующего года. Некоторые считают, что такие нюансы, скорее всего, будут учитываться и решаться при разработке новых масштабный проектов.

«Я не уверен, что на данном этапе можно говорить о том, что было сделано правильно или неправильно. Лишь 60 узлов было запущено, как я понимаю, в целях оценки жизнеспособности проекта — разумный шаг перед размещением на орбите тысяч спутников. Астрономы опасаются, что вещающие космические аппараты окажут влияние на работу наземных оптических и радиотелескопов. При этом низкие околоземные орбиты значительно снижают задержку связи, сближая спутниковые и наземные сети», — рассуждает Сёрф.

Преодоление качественного разрыва между интернетом в космосе и на Земле может быть не просто хорошей перспективой для бизнеса. Это может оказаться необходимостью для выживания таких компаний, как Amazon. Мегакорпорация продает онлайн-хранилища данных, которые используются для облачных вычислений. Согласно The Verge, Amazon контролирует приблизительно 40 процентов программного кода, размещенного в облаке. Это больше, чем Google, Microsoft и IBM вместе взятые.

Чтобы не отставать от огромного спроса на данные, Amazon, возможно, придётся перенести свои серверы за пределы планеты. Безос сказал, что его проекты будут способствовать смягчению изменения климата и «спасать Землю». Речь идёт не только о серверных фермах на низкой околоземной орбите, но и о целых фабриках.

Однако планы SpaceX и Amazon пока что находятся на самой ранней стадии. Некоторые небольшие компании, таких как Swarm и LyteLoop, стремятся обойти крупных игроков частного сектора. Они предлагают разные варианты хранения данных в космосе. История показывает, что зарождающаяся индустрия невероятно дорогая. Большинство компаний потерпели неудачу, прежде чем их аппараты поднялись со стартовой площадки.

К примеру, опыт компании Teledesic. Стартап был основан в 90-х и получил миллионы долларов от Билла Гейтса и саудовского принца на развертывание 288 широкополосных спутников произведенных Boeing. В 2002 году это не спасло проект от провала стоимостью 9 миллиардов долларов. Около девяти других проектов того периода также обещали «затмить небо» вереницей коммуникационных спутников, но в итоге провалились. Может ли новая гонка за спутниковым интернетом оказаться дежавю?

«Космическая индустрия в значительной степени полагается на технологию DTN и росте «мега-созвездий». Вопрос, по сути, экономический: может ли рынок поддерживать оба типа провайдеров — кабельного и спутникового интернета? Спутниковые провайдеры активно продвигаются на рынок телекоммуникаций. Все проекты крупных спутниковых группировок основаны на способности рынка поддерживать этот альтернативный метод обмена данными», — говорит профессор космического права и политики в Университете Нортумбрии в Великобритании Кристофер Ньюман (Christopher Newman).

Будущее межпланетного интернета всё ещё сковано правилами капитализма: если Starlink — марсианская надежда SpaceX или Project Kuiper, над которым трудятся инженеры Amazon, не смогут стать экономически выгодными, скорее всего, они прекратят своё существование как предыдущие неудачные экспериментальные проекты.

Перевод Black Sahara

Источник: m.vk.com