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目前欧洲空间局正在致力于通过研发开创性的技术为未来载人宇宙探索任务服务,比如未来在月球和火星或者空间站上的宇航员可以通过空间互联网进行相互访问,甚至可以使用该网络控制一个探测器从轨道上降落到行星表面。环绕地球的导航卫星和来自国际空间站上的宇航员都需要向地球发送数据,而如何共享这些复杂的信息则是将来空间互联网建设的发展重点。

科学家打造太阳系互联网:可接入月球和火星

未来宇航员登陆火星将使用空间互联网共享信息

在将来,在火星上登陆的火星车或者月球上建立的基地,都将通过轨道卫星中继传输数据以及导航服务。宇航员飞往距离地球数亿公里的小行星任务中,就需要一个空间互联网将宇航员、控制中心和先进的宇宙飞船上的系统连接起来。所有的这些行动都需要相互关联、进行网络化的管理。根据位于德国达姆施塔特的欧洲空间局控制中心负责地面软件开发的研究人员内斯特·佩恰(Nestor Peccia)介绍:我们现在正研究如何利用现有的技术标准用于未来建设空间互联网,比如像移动电话、便携式计算机等接入标准能否应用于新一代的空间网络。

事实上,我们未来工作的重点将超出网络的范畴,从目前欧洲空间局和美国宇航局在轨道上的数据交换以及实时共享可以看出,在不同轨道飞行器与地面控制中心之间,需要建立起有效的连接网络,其中也包括通过这个网络来对探测器进行导航以及飞行控制。自1982年,来自欧洲空间局、美国宇航局以及其他空间机构和企业的专家们都进行定期的会晤,以发展新的、开放式的数据通信标准,这个计划现作为空间数据系统咨询委员会的一部分。多个空间机构、商业航天公司和卫星制造商承诺正在研发适用于空间硬件和数据交换的标准,甚至可在短时间内实现。

在将来,轨道卫星之间发生信息传递的需求量将出现增长,各型探测器和轨道飞行器之间将通过无线电建立起强大的互联网络,甚至在火星轨道上正以每小时数千公里飞行的探测器也将纳入到这个网络中。在2008年5月,欧洲空间局的火星快车号火星探测器承担了美国宇航局凤凰号着陆器的数据中继传输站,在凤凰号进入火星大气层并降落在火星表面的过程中,前者都扮演了中继通讯的重要角色。在今年8月份,美国宇航局火星科学实验室“好奇”号火星车登陆火星时,火星快车探测器还将进行中继数据传输服务。

2011 年2月,欧洲空间局位于全球各地的地面追踪站为俄罗斯火星探测器火星探测器火卫一-土壤(Phobos-Grunt)提供了每日三个小时的数据互联任务,然而,该探测器却在发射后不久被宣布发射失败。今年10月份,欧洲空间局宇航员安德烈·凯帕斯(André Kuipers)在国际空间站上练习远程控制位于欧洲空间局操作中心的地面机器人漫游者,这项测试用于模拟轨道卫星与登陆机器人之间的通信链,比如火星。科学家们希望宇航员、行星登陆无人控制平台以及地面控制中心之间建立稳定的通信链接,形成高效的工作模式。

设置技术标准和通信系统的体系结构并不是空间探索领域最高的技术要求,但是这项技术显然是外层空间探索顺利进行的重要保证,比如派遣宇航员前往火星。在4月 16日至19日,来自超过20个国家的空间机构聚集德国达姆施塔特,其中包括美国宇航局、欧洲空间局、法国国家太空研究中心、意大利航天局、德国航天飞行中心以及日本宇航探索局等将就建立庞大的空间互联网进行讨论。

文/腾讯科技

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