پای اینترنت به منظومه شمسی باز می شود

بصیرت:با تحولات گسترده ای که انقلاب صنعتی و پس از آن انقلاب الکترونیکی و دیجیتالی به دنبال داشت، اوضاع فرق کرد و انسان ماجراجو توانست بدون دردسر به تمام نقاط کره زمین سفر کند و ناشناخته های بیشتری را بشناسد. در حال حاضر به کمک اینترنت و پیشرفت های انجام گرفته در ارتباطات الکترونیک به سرعت برق می توانیم با دورافتاده ترین نقاط جهان ارتباط برقرار کنیم. امروزه دیگر همچون گذشته فاصله، یک محدودیت محسوب نمی شود.
در حال حاضر با حل مشکلات فواصل زمینی، متخصصان سازمان هوافضای ایالات متحده (ناسا) به دنبال روشی برای برقراری ارتباطات پرسرعت با دیگر سیاره ها و فضانوردان مستقر در فضا هستند. بدون شک در آینده ای نزدیک، اینترنت تا اعماق دوردست منظومه شمسی نیز نفوذ خواهد کرد تا بر این اساس سیستمی ارتباطی برای سفر انسان به دیگر کرات هم پایه ریزی شود. سازمان های فضایی به خوبی مطلع هستند که برای شناخت دقیق تر دیگر کرات منظومه شمسی به سیستم ارتباطی پیشرفته تری برای سفرهای فضایی آینده نیاز است. با وجود سرعت رو به افزایش ارتباطات الکترونیکی در جهان، متأسفانه رشد ارتباطات در فضا با سرعت لاک پشتی پیش می رود و البته این موضوع دارای دلایل مهمی نیز هست. اولین دلیل آن فاصله است. اطلاعات روی زمین می تواند حتی با سرعت نور هم حرکت کند (به وسیله فیبر نوری) و همین امر ارتباط همزمان اینترنتی با سراسر جهان را نیز ممکن ساخته است. این در حالی است که هر چه از زمین فاصله بگیریم با تأخیر بیشتری در این زمینه رو به رو خواهیم شد، زیرا نور باید میلیون ها کیلومتر در فضا طی کند در حالی که فاصله بین گیرنده و فرستنده در زمین از چند هزار کیلومتر بیشتر نیست.
یکی دیگر از مشکلات ارتباطی فضانوردان موانع فضایی است. یعنی میلیون ها مانع ناشناخته در فضا وجود دارد و هر آنچه بین فرستنده و گیرنده سیگنال ها قرار گیرد، می تواند به راحتی کانال ارتباطی بین فضانورد و پایگاه زمینی را مسدود کرده و اختلال ایجاد کند. سومین عامل مهم در این زمینه وزن پایگاه های مستقر در فضا است. به عبارت دیگر حمل اشیای سبک وزن به فضا آسان است در حالی که آنتن های قدرتمندی که بتوانند ارتباط با اعماق فضا را تقویت کرده و به بهترین شکل سیگنال های پیام را منتقل کنند، بسیار سنگین و در نتیجه ارسال آنها غیر ممکن است.
اگر نگاه دقیقی به فضاپیمای روباتیک مریخ پیما در سال 1997 داشته باشیم، متوجه می شویم که فضاپیماها برای ارتباط با زمین از اعماق فضا، به ارتباط ویژه و گسترده ای نیاز دارند. در مأموریت مریخ پیمای روباتیک سال 1997، اطلاعات با سرعت 400 بیت در ثانیه به زمین ارسال می شد در حالی که هم اکنون کامپیوترهای ما می توانند حداقل با 500 برابر این سرعت، اطلاعات را منتقل کنند. «ریچارد ویمبسون» کارشناس ارشد امور هوافضا در مریلند می گوید «در صورت راه اندازی اینترنت بین مریخ و زمین می توان اطلاعات و داده ها را با سرعت یک میلیون بیت در ثانیه منتقل کرد. هر چند این سرعت باز هم از سرعت انتقال روی زمین پایین تر است، ولی برای ارسال تصاویر از دیگر سیارات با جزئیات و شفافیت بالا، کافی است.» پژوهشگران پروژه های سازمان ناسا تخمین می زنند که با آغاز فعالیت شبکه اینترنت فضایی، سرعت آن به تدریج تا سه مگابیت در ثانیه هم افزایش می یابد حتی در گام های بعدی افراد معمولی هم می توانند به راحتی همراه با فضانوردان در سفرهای فضایی شرکت داشته باشند.
شبکه ارتباطی میان سیاره ای در واقع نسخه ای از اینترنت زمینی در مقیاس بسیار گسترده تر و بازیرساخت هایی بسیار بیشتر است. سه بخش اصلی این شبکه بزرگ عبارتند از شبکه بین المللی Deep Space Network DSN) ناسا به اضافه هفت ماهواره کوچک که دور کره مریخ در حرکت هستند و همچنین یک پروتکل جدید برای انتقال اطلاعات. شبکه بین المللی DSN در اختیار سازمان ناسا است و از چندین آنتن مخابراتی عظیم تشکیل شده است که از این آنتن ها برای کنترل حرکت فضاپیماهای ناسا در فضا استفاده می شود و به نحوی طراحی شده اند که امکان ارتباط همیشگی رادیویی با فضاپیماها را فراهم می کنند. سازمان ناسا تجهیزات گسترده این شبکه را در سه سایت مختلف واقع در آدلاید استرالیا، جنوب اسپانیا و سن دیگوی کالیفرنیا مستقر کرده است.
در هر یک از این سایت ها، یک دکل آنتن 35 متری با دقت بسیار بالا، یک آنتن 35 متری برای هدایت پهنای امواج، یک آنتن 26 متری، یک آنتن 70 متری و یک آنتن 12 متری وجود دارد. براساس برنامه ریزی های انجام شده قرار است شبکه DSN به عنوان پل ارتباطی زمین با شبکه ارتباطی میان سیاره ای عمل کند. محققان سازمان ناسا پیشنهاد کرده اند آنتن های DSN هر روز به مدت 12 ساعت به سمت مریخ یا دیگر سیارات مورد نظر چرخانده شوند تا امکان ارتباط بین زمین و سیاره مربوطه وجود داشته باشد. از سوی دیگر ماهواره هایی هم که در مدار سیاره مربوطه گردش می کنند باید ارتباط دوطرفه موجود را به طور 24 ساعته تأمین کنند. یک پایگاه ویژه یا کاوشگر هم می تواند نقش مشابه شبکه DSN برای ورود یا خروج اطلاعات از سیاره مربوطه را داشته باشد. براساس طرحی که پژوهشگران سازمان هوافضای ایالات متحده برای شبکه ارتباطی مریخ- زمین پیشنهاد کرده اند، شبکه بین المللی DSN با 6 ماهواره کوچک و یک ماهواره بزرگ به نام Marsat که با فاصله اندکی از مریخ در مدار قرار گرفته است، ارتباط برقرار خواهد کرد، ضمن اینکه هفت ماهواره کوچک به عنوان ماهواره های پخش کننده برای فضاپیماهای سطح مریخ یا نزدیک به آن عمل خواهند کرد. ماهواره Marsat هم وظیفه دریافت داده ها از هر یک از هفت ماهواره و ارسال اطلاعات به زمین را برعهده خواهد داشت، ضمن اینکه بین زمین و سفینه های فضایی، ارتباط پیوسته ای برقرار است و ارسال اطلاعات و تصاویر از سیاره مربوطه را با پهنای باند بالا امکان پذیر می کند. سازمان ناسا اعلام کرده است که در صورت موفقیت در بخش های اولیه پروژه، تا اواسط سال 2010 میلادی، ماهواره های خود را در مدار مریخ نصب خواهد کرد.
نکته دیگری که کارشناسان پروژه به آن می اندیشند، ماهواره هایی است که باید در مدار مریخ نصب شوند و صدها میلیون کیلومتر با کره زمین فاصله دارند که تعمیر و عیب یابی آنها در صورت لزوم، بسیار سخت و پیچیده خواهد بود. بنابراین باید قطعات و ساختار این ماهواره ها از دیگر ماهواره هایی که نزدیک به مدار زمین در حرکتند، بسیار ایمن تر، قوی تر و باکیفیت تر باشد. نکته مهم دیگر در زمینه طراحی این شبکه این است که برخلاف فواصل زمینی که به یکدیگر نزدیک هستند، فاصله بین یک ایستگاه فضایی روی زمین و یک پایگاه فضایی دیگر در نزدیک مریخ، می تواند حدود 300 میلیون کیلومتر و حتی بیشتر باشد. بنابراین در چنین فاصله ای ممکن است سیگنال رادیویی برای رسیدن به مقصدش چندین دقیقه در راه باشد. از سوی دیگر کارشناسان پروژه های نجومی می دانند که ایجاد اختلاف در سیستم های ارتباطی و ناوبری فضاپیماها در مأموریت های فضایی، واقعاً فاجعه بار خواهد بود و یک اختلاف کوچک در سیستم های الکترونیکی می تواند همان بلایی را که بر سر فضانوردان فضاپیمای کلمبیا در سال 2005 آمد، مجدداً تکرار کند. کارشناسان سازمان ناسا اعلام کرده اند برای ایجاد شبکه ارتباطات فضایی، برنامه های پیچیده ای وجود دارند. به همین دلیل هم نوید ایجاد این شبکه تا پایان سال 2010 میلادی را داده اند تا در نهایت با گسترده شدن آن بتوانند در گام های بعدی تا اعماق منظومه شمسی را تحت کنترل یک شبکه بین المللی همچون اینترنت داشته باشند. این رویا چندان هم دور از ذهن نیست.
ترجمه: علیرضا سزاوار