Παρόλο που μέχρι σήμερα έχουν σταλεί αρκετά μη επανδρωμένα σκάφη εξερεύνησης στα πέρατα του ηλιακού μας συστήματος, η επικοινωνία των επιστημόνων με αυτά τα διαστημόπλοια αντιμετωπίζει μια σειρά από σημαντικά εμπόδια, όπως ότι η επικοινωνία αυτή διαρκεί λίγα λεπτά και δεν εξασφαλίζει πως το σύνολο των πληροφοριών από το σκάφος θα φτάσει στη Γη. Κι αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η μεταφορά των πληροφοριών γίνεται μέσα από συγκεκριμένους κάθε φορά δορυφόρους, στους οποίους έχει ανατεθεί αυτή η δουλειά.
Ετσι, για παράδειγμα, αν ένα ρομπότ της ΝΑSΑ στον Αρη θέλει να στείλει οποιεσδήποτε μετρήσεις, θα πρέπει να τις αναμεταδώσει πρώτα στον δορυφόρο που περιστρέφεται γύρω από τον Κόκκινο Πλανήτη και συμμετέχει στην αποστολή, και αυτός σε έναν δεύτερο δορυφόρο ο οποίος κινείται γύρω από τον πλανήτη μας και έχει δεσμευθεί από τη ΝΑSΑ για αυτόν ειδικά τον σκοπό. Ωστόσο, οι δορυφόροι μπορούν να ανταλλάσσουν δεδομένα μόνο όταν βρίσκονται σε οπτική επαφή. Κάτι που συμβαίνει για πολύ περιορισμένα χρονικά διαστήματα, με συνέπεια η επικοινωνία να μην είναι πάντα αξιόπιστη και οι ειδικοί να λαμβάνουν τελικά πολύ λιγότερα στοιχεία απ' όσα θα μπορούσε να τους παράσχει η αποστολή.
Λύση σε αυτό το πρόβλημα αναμένεται να δώσει σε λίγα χρόνια το Κέντρο Διαστημικής Διαδικτύωσης (Space Internetworking Center) που βρίσκεται στην Ξάνθη και αποτελείται από ερευνητές του Πανεπιστημίου Θράκης, ενώ συνεργάζεται με κορυφαίους επιστήμονες από το εξωτερικό. Το κέντρο ιδρύθηκε πριν από λίγους μήνες και χρηματοδοτείται εξ ολοκλήρου από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ESA). «Στόχος του είναι να δημιουργήσει ένα διαστημικό Ιντερνετ, στο οποίο θα συμμετέχουν ως κόμβοι δυνητικά όλα τα σκάφη που έχουν τη δυνατότητα να αναμεταδίδουν δεδομένα (ρομπότ εξερεύνησης, δορυφόροι, διαστημόπλοια)», λέει στην «Κ» ο κ. Βασίλης Τσαουσίδης, υπεύθυνος του κέντρου και καθηγητής στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του πανεπιστημίου.
Αυτό ουσιαστικά σημαίνει πως πλέον δεν θα χρειάζεται να ορίζονται συγκεκριμένοι δορυφόροι οι οποίοι θα επωμίζονται την επικοινωνία σε κάποια αποστολή, αλλά κάθε κόμβος θα επιλέγει ο ίδιος από όσα διαστημόπλοια ή δορυφόρους βρίσκονται σε οπτική επαφή μαζί του ποιο θα είναι εκείνο που θα αναλάβει το επόμενο στάδιο αναμετάδοσης. Επομένως, θα γίνει πιο αποκεντρωμένος και ευέλικτος ο τρόπος με τον οποίο τα διαστημικά δεδομένα καταλήγουν στη Γη. «Αν σήμερα τα δεδομένα ακολουθούν μια αυστηρά προεπιλεγμένη πορεία, χάρις στο διαστημικό Διαδίκτυο θα έχουν την ευχέρεια να ακολουθήσουν την καλύτερη από πολλαπλές εναλλακτικές διαδρομές μέχρι τον πλανήτη μας», σημειώνει ο επιστήμονας.
Η ιδέα του διαστημικού Ιντερνετ γεννήθηκε στην Αμερική και ο κ. Τσαουσίδης, ο οποίος εργαζόταν τότε στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, ήταν από τους πρώτους που ασχολήθηκαν με την ανάπτυξη των απαραίτητων τεχνολογιών. Επειδή η ESA δεν είχε κάνει παρόμοιες ερευνητικές προσπάθειες, όταν ο Ελληνας ερευνητής διορίσθηκε στο Πανεπιστήμιο της Θράκης, η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία ανέθεσε στο Δημοκρίτειο να δημιουργήσει για αυτόν τον σκοπό το Κέντρο Διαστημικής Διαδικτύωσης. «Ο στόχος είναι να σχεδιάσουμε το διαστημικό διαδικτυακό πρωτόκολλο, δηλαδή το λογισμικό με βάση το οποίο οι κόμβοι του διαστημικού Ιντερνετ θα επικοινωνούν μεταξύ τους».
Σήμερα, για την τελειοποίηση του πρωτοκόλλου, το κέντρο συνεργάζεται με τη ΝΑSΑ, την ΕSΑ και άλλους φορείς, όπως το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης, του Cambridge και το ΜΙΤ. Και η ΝΑSΑ έχει ήδη «φορτώσει» ασύρματα το λογισμικό σε πολλά σκάφη της, που το χρησιμοποιούν ως δευτερεύον επικοινωνιακό σύστημα για δοκιμές.
Η εν λόγω τεχνολογία θα πολλαπλασιάσει τα οφέλη από την εξερεύνηση του Διαστήματος, ειδικά σε ταξίδια μακριά από τη «γειτονιά» του πλανήτη μας, όπου έτσι κι αλλιώς οι δορυφόροι είναι περιορισμένοι. «Παράλληλα, θα μας δώσει την ευκαιρία να χρησιμοποιούμε τα διαστημικά σκάφη και ρομπότ 24 ώρες το 24ωρο, κάτι που σημαίνει και εξοικονόμηση χρημάτων», συμπληρώνει ο κ. Τσαουσίδης. Πρόκειται για πλεονεκτήματα που ώθησαν την ESA, τη ΝΑSΑ, τη ρωσική και την ιαπωνική διαστημική υπηρεσία να αποφασίσουν πριν από λίγους μήνες να υιοθετήσουν το διαστημικό διαδικτυακό πρωτόκολλο. «Αλλωστε, το πρωτόκολλο αυτό θα αποτελέσει τη «γλώσσα» με την οποία θα μπορούν να επικοινωνούν τα δίκτυα όλων αυτών των οργανισμών -τα οποία σήμερα χρησιμοποιούν το καθένα τον δικό του κώδικα- ώστε να συντονίζονται χωρίς προβλήματα στις κοινές αποστολές που σχεδιάζουν για το μέλλον».
Εκτός όμως από το… εξωγήινο Ιντερνετ, το Κέντρο Διαστημικής Διαδικτύωσης φιλοδοξεί να απλοποιήσει και τον τρόπο με τον οποίο διακινούνται τα διαστημικά δεδομένα και στον πλανήτη μας. «Φανταστείτε ότι η NASA θέλει να παραλάβει δεδομένα από κάποια αποστολή στον Αρη και αυτά έχουν φτάσει σε έναν δορυφόρο που περιστρέφεται γύρω από τη Γη ή ότι το Αστεροσκοπείο Αθηνών θέλει να αξιοποιήσει τις μετρήσεις από κάποιο τροχιακό σκάφος», λέει ο κ. Τσαουσίδης, «αν έχουν ολιγόλεπτη οπτική επαφή με τους δορυφόρους, τότε η διαδικασία θα είναι εξαιρετικά χρονοβόρα». Γι' αυτό και οι επιστήμονες του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου στοχεύουν να δημιουργήσουν ένα δίκτυο στο οποίο θα διασυνδεθούν όλα τα ερευνητικά κέντρα ή εταιρείες που δραστηριοποιούνται στο Διάστημα ώστε, αν ένα κέντρο χρειάζεται δεδομένα από έναν δορυφόρο και δεν μπορεί να τα ανακτήσει το ίδιο, να μπορεί να τα δρομολογήσει μέσω ενός άλλου σταθμού του δικτύου.
«Πρόκειται για ένα υπερδίκτυο όπου για να ενσωματωθεί μια εταιρεία ή ένα ίδρυμα θα πρέπει να εγκαταστήσει έναν ειδικό δρομολογητή», προσθέτει, «ενώ η γλώσσα επικοινωνίας τους θα είναι πάλι το διαστημικό διαδικτυακό πρωτόκολλο και η ανταλλαγή των δεδομένων μεταξύ τους θα γίνεται μέσω του συμβατικού Ιντερνετ». Μάλιστα, το πρώτο πιλοτικό υπερδίκτυο είναι ήδη έτοιμο και αναμένεται να ξεκινήσει σε λίγους μήνες τις δοκιμές· μέσα από αυτό, σταθμοί στο Πανεπιστήμιο της Θράκης, του Cambridge, του Colorado, το MIT και στο Αστεροσκοπείο Αθηνών θα διακινούν σε πραγματικές συνθήκες δεδομένα από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Με σκοπό να δοκιμασθεί η ιδέα σε πραγματικές συνθήκες.
Οπως είναι φυσικό, όλα αυτά τα προγράμματα θέτουν το Κέντρο Διαστημικής Δικτύωσης στην πρωτοπορία των διαστημικών τεχνολογιών, με στόχο να αποτελέσει τακτικό συνεργάτη της ESA και της NASA και σε μεταγενέστερα πρότζεκτ. «Παράλληλα, κάποιες λύσεις που αναπτύσσουμε για τις διαστημικές επικοινωνίες μπορούν να έχουν εφαρμογή και στο συμβατικό Ιντερνετ, βελτιώνοντας για παράδειγμα την πρόσβαση σε απομακρυσμένες περιοχές οι οποίες έχουν ελλιπή κάλυψη».
Πηγή: Καθημερινή (13.03.2011).
Ετσι, για παράδειγμα, αν ένα ρομπότ της ΝΑSΑ στον Αρη θέλει να στείλει οποιεσδήποτε μετρήσεις, θα πρέπει να τις αναμεταδώσει πρώτα στον δορυφόρο που περιστρέφεται γύρω από τον Κόκκινο Πλανήτη και συμμετέχει στην αποστολή, και αυτός σε έναν δεύτερο δορυφόρο ο οποίος κινείται γύρω από τον πλανήτη μας και έχει δεσμευθεί από τη ΝΑSΑ για αυτόν ειδικά τον σκοπό. Ωστόσο, οι δορυφόροι μπορούν να ανταλλάσσουν δεδομένα μόνο όταν βρίσκονται σε οπτική επαφή. Κάτι που συμβαίνει για πολύ περιορισμένα χρονικά διαστήματα, με συνέπεια η επικοινωνία να μην είναι πάντα αξιόπιστη και οι ειδικοί να λαμβάνουν τελικά πολύ λιγότερα στοιχεία απ' όσα θα μπορούσε να τους παράσχει η αποστολή.
Λύση σε αυτό το πρόβλημα αναμένεται να δώσει σε λίγα χρόνια το Κέντρο Διαστημικής Διαδικτύωσης (Space Internetworking Center) που βρίσκεται στην Ξάνθη και αποτελείται από ερευνητές του Πανεπιστημίου Θράκης, ενώ συνεργάζεται με κορυφαίους επιστήμονες από το εξωτερικό. Το κέντρο ιδρύθηκε πριν από λίγους μήνες και χρηματοδοτείται εξ ολοκλήρου από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία (ESA). «Στόχος του είναι να δημιουργήσει ένα διαστημικό Ιντερνετ, στο οποίο θα συμμετέχουν ως κόμβοι δυνητικά όλα τα σκάφη που έχουν τη δυνατότητα να αναμεταδίδουν δεδομένα (ρομπότ εξερεύνησης, δορυφόροι, διαστημόπλοια)», λέει στην «Κ» ο κ. Βασίλης Τσαουσίδης, υπεύθυνος του κέντρου και καθηγητής στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του πανεπιστημίου.
Αυτό ουσιαστικά σημαίνει πως πλέον δεν θα χρειάζεται να ορίζονται συγκεκριμένοι δορυφόροι οι οποίοι θα επωμίζονται την επικοινωνία σε κάποια αποστολή, αλλά κάθε κόμβος θα επιλέγει ο ίδιος από όσα διαστημόπλοια ή δορυφόρους βρίσκονται σε οπτική επαφή μαζί του ποιο θα είναι εκείνο που θα αναλάβει το επόμενο στάδιο αναμετάδοσης. Επομένως, θα γίνει πιο αποκεντρωμένος και ευέλικτος ο τρόπος με τον οποίο τα διαστημικά δεδομένα καταλήγουν στη Γη. «Αν σήμερα τα δεδομένα ακολουθούν μια αυστηρά προεπιλεγμένη πορεία, χάρις στο διαστημικό Διαδίκτυο θα έχουν την ευχέρεια να ακολουθήσουν την καλύτερη από πολλαπλές εναλλακτικές διαδρομές μέχρι τον πλανήτη μας», σημειώνει ο επιστήμονας.
Η ιδέα του διαστημικού Ιντερνετ γεννήθηκε στην Αμερική και ο κ. Τσαουσίδης, ο οποίος εργαζόταν τότε στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης, ήταν από τους πρώτους που ασχολήθηκαν με την ανάπτυξη των απαραίτητων τεχνολογιών. Επειδή η ESA δεν είχε κάνει παρόμοιες ερευνητικές προσπάθειες, όταν ο Ελληνας ερευνητής διορίσθηκε στο Πανεπιστήμιο της Θράκης, η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία ανέθεσε στο Δημοκρίτειο να δημιουργήσει για αυτόν τον σκοπό το Κέντρο Διαστημικής Διαδικτύωσης. «Ο στόχος είναι να σχεδιάσουμε το διαστημικό διαδικτυακό πρωτόκολλο, δηλαδή το λογισμικό με βάση το οποίο οι κόμβοι του διαστημικού Ιντερνετ θα επικοινωνούν μεταξύ τους».
Σήμερα, για την τελειοποίηση του πρωτοκόλλου, το κέντρο συνεργάζεται με τη ΝΑSΑ, την ΕSΑ και άλλους φορείς, όπως το Πανεπιστήμιο της Ζυρίχης, του Cambridge και το ΜΙΤ. Και η ΝΑSΑ έχει ήδη «φορτώσει» ασύρματα το λογισμικό σε πολλά σκάφη της, που το χρησιμοποιούν ως δευτερεύον επικοινωνιακό σύστημα για δοκιμές.
Η εν λόγω τεχνολογία θα πολλαπλασιάσει τα οφέλη από την εξερεύνηση του Διαστήματος, ειδικά σε ταξίδια μακριά από τη «γειτονιά» του πλανήτη μας, όπου έτσι κι αλλιώς οι δορυφόροι είναι περιορισμένοι. «Παράλληλα, θα μας δώσει την ευκαιρία να χρησιμοποιούμε τα διαστημικά σκάφη και ρομπότ 24 ώρες το 24ωρο, κάτι που σημαίνει και εξοικονόμηση χρημάτων», συμπληρώνει ο κ. Τσαουσίδης. Πρόκειται για πλεονεκτήματα που ώθησαν την ESA, τη ΝΑSΑ, τη ρωσική και την ιαπωνική διαστημική υπηρεσία να αποφασίσουν πριν από λίγους μήνες να υιοθετήσουν το διαστημικό διαδικτυακό πρωτόκολλο. «Αλλωστε, το πρωτόκολλο αυτό θα αποτελέσει τη «γλώσσα» με την οποία θα μπορούν να επικοινωνούν τα δίκτυα όλων αυτών των οργανισμών -τα οποία σήμερα χρησιμοποιούν το καθένα τον δικό του κώδικα- ώστε να συντονίζονται χωρίς προβλήματα στις κοινές αποστολές που σχεδιάζουν για το μέλλον».
Εκτός όμως από το… εξωγήινο Ιντερνετ, το Κέντρο Διαστημικής Διαδικτύωσης φιλοδοξεί να απλοποιήσει και τον τρόπο με τον οποίο διακινούνται τα διαστημικά δεδομένα και στον πλανήτη μας. «Φανταστείτε ότι η NASA θέλει να παραλάβει δεδομένα από κάποια αποστολή στον Αρη και αυτά έχουν φτάσει σε έναν δορυφόρο που περιστρέφεται γύρω από τη Γη ή ότι το Αστεροσκοπείο Αθηνών θέλει να αξιοποιήσει τις μετρήσεις από κάποιο τροχιακό σκάφος», λέει ο κ. Τσαουσίδης, «αν έχουν ολιγόλεπτη οπτική επαφή με τους δορυφόρους, τότε η διαδικασία θα είναι εξαιρετικά χρονοβόρα». Γι' αυτό και οι επιστήμονες του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου στοχεύουν να δημιουργήσουν ένα δίκτυο στο οποίο θα διασυνδεθούν όλα τα ερευνητικά κέντρα ή εταιρείες που δραστηριοποιούνται στο Διάστημα ώστε, αν ένα κέντρο χρειάζεται δεδομένα από έναν δορυφόρο και δεν μπορεί να τα ανακτήσει το ίδιο, να μπορεί να τα δρομολογήσει μέσω ενός άλλου σταθμού του δικτύου.
«Πρόκειται για ένα υπερδίκτυο όπου για να ενσωματωθεί μια εταιρεία ή ένα ίδρυμα θα πρέπει να εγκαταστήσει έναν ειδικό δρομολογητή», προσθέτει, «ενώ η γλώσσα επικοινωνίας τους θα είναι πάλι το διαστημικό διαδικτυακό πρωτόκολλο και η ανταλλαγή των δεδομένων μεταξύ τους θα γίνεται μέσω του συμβατικού Ιντερνετ». Μάλιστα, το πρώτο πιλοτικό υπερδίκτυο είναι ήδη έτοιμο και αναμένεται να ξεκινήσει σε λίγους μήνες τις δοκιμές· μέσα από αυτό, σταθμοί στο Πανεπιστήμιο της Θράκης, του Cambridge, του Colorado, το MIT και στο Αστεροσκοπείο Αθηνών θα διακινούν σε πραγματικές συνθήκες δεδομένα από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Με σκοπό να δοκιμασθεί η ιδέα σε πραγματικές συνθήκες.
Οπως είναι φυσικό, όλα αυτά τα προγράμματα θέτουν το Κέντρο Διαστημικής Δικτύωσης στην πρωτοπορία των διαστημικών τεχνολογιών, με στόχο να αποτελέσει τακτικό συνεργάτη της ESA και της NASA και σε μεταγενέστερα πρότζεκτ. «Παράλληλα, κάποιες λύσεις που αναπτύσσουμε για τις διαστημικές επικοινωνίες μπορούν να έχουν εφαρμογή και στο συμβατικό Ιντερνετ, βελτιώνοντας για παράδειγμα την πρόσβαση σε απομακρυσμένες περιοχές οι οποίες έχουν ελλιπή κάλυψη».
Πηγή: Καθημερινή (13.03.2011).
Αναρτήσεις
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου