какая скорость интернета в космосе

Теперь на МКС Интернет быстрее, чем у большинства жителей Земли

В век цифровых технологий трудно переоценить возможность подключения к сети Интернет и пропускную способность канала связи. Особенно это важно, если вы находитесь на околоземной орбите и занимаетесь проведением исследований, которые могут открыть дорогу к будущему освоению Луны, Марса и других планет.

Поэтому неудивительно, что американское космическое агентство NASA провело модернизацию соединения с Международной космической станцией, за счёт чего скорость обмена информацией фактически удвоилась. Благодаря новому соединению теперь МКС может передавать и принимать данные на скорости в 600 Мбит/с.

С момента начала работы в 2000 году МКС предоставила астронавтам и учёным уникальную среду для проведения исследований, осуществление которых на Земле просто невозможно. Исследовательская работа позволяет получить представление о влиянии длительного пребывания в космосе на организм человека. Кроме того, учёные имеют возможность проведения испытаний разных технологий в условиях микрогравитации. Проведение многих экспериментов и демонстрация технологий невозможны без надёжного и быстрого канала связи между Землёй и МКС. Теперь находящиеся на МКС астронавты смогут осуществлять проведение новых экспериментов, которые требуют передачи больших объёмов данных и изображений в высоком разрешении.

Передача данных между Землёй и МКС осуществляется за счёт применения наземных антенн и системы спутников слежения и ретрансляции, которые находятся на высокой орбите над стратегическими объектами. Таким образом, данные попадают на подконтрольные космическому агентству объекты, а уже оттуда передаются в центры NASA посредством наземных линий связи, где и происходит их интерпретация. Весь процесс передачи данных имеет задержку менее секунды.

Для обеспечения повышенной скорости передачи данных были обновлены некоторые компоненты, входящие в состав глобальной системы связи. Помимо организации новой цифровой наземной архитектуры для системы антенн, модернизации подверглись каналы и полосы пропускания в наземных линиях связи. Кроме того, были обновлены программные средства, используемые на МКС, а в ряде центров NASA установили дополнительное аппаратное и программное обеспечение.

Источник

Какие скорости дает спутниковый интернет Илона Маска и что думают первые пользователи?

Для нас интернет как воздух. Он просто есть, мы им пользуемся и не замечаем, пока он не пропадет. Но интернет на высоких скоростях доступен далеко не всем. В сельской местности, на хуторах и в дачных поселках не всегда можно подключиться хотя бы к мобильной сети 3G. А если мобильная сеть и добивает, то такое соединение может быть нестабильным и крайне медленным. В таких странах, как США, Россия или Канада, есть регионы с низкой плотностью населения, куда ни сигнал мобильного оператора не дойдет, ни провайдер свой кабель не дотянет: это будет банально не выгодно. Сюда же запишите авиалинии, корабли, отдаленные аванпосты. В таких случаях единственной опцией может оказаться спутниковый интернет.

Но уже несколько месяцев идет бета-тест. И первые пользователи просто скачут от счастья, так как скорость интернета с привычных и безальтернативных для них одного-трех мегабит в секунду выросла в десятки и сотни раз. Они наконец могут смотреть YouTube и Netflix и даже сносно играть в онлайне.

Что такое Starlink сегодня?

Традиционный коммуникационный спутник — это махина размером с автобус, которую выводят на геостационарную орбиту в определенную точку на удалении в 35 785 км от планеты. Сигналу нужно пройти огромное расстояние — это влечет большие задержки. К тому же один спутник обслуживает большое количество людей, что ограничивает скорость соединения.

Спутники Starlink куда более компактные и располагаются на низкой околоземной орбите на высоте до 550 км. Это уже значительно снижает задержку связи. К тому же они находятся в постоянном движении, вращаются по орбите и могут общаться друг с другом лазерными лучами, создавая сеть и обмениваясь данными. Это обеспечивает высокую скорость (вплоть до 150 Мбит/с) и низкую задержку интернет-соединения (20—40 мс). Спутники оборудованы двигателями, которые позволяют им маневрировать, избегать потенциальных столкновений с другими спутниками или мусором и помогут в конце жизненного цикла сойти с орбиты и сгореть в земной атмосфере.

В январе этого года компания отметила небольшое, но важное достижение — число спутников перевалило за тысячу. В планах Илона Маска в ближайшие пять лет увеличить флот Starlink до 12 000 спутников, а через десяток-другой лет довести его до 42 000 спутников и окутать всю планету стабильным коннектом с сетью.

Как выглядит подключение к Starlink?

Подключение антенны и установка интернет-соединения сделаны максимально простыми и понятными. Инструкция состоит всего из трех картинок: вынесите антенну на улицу, подключите питание, найдите новую Wi-Fi-сеть Starlink и задайте для нее имя и пароль через приложение. Вся установка занимает минут 15.

Эта инструкция приезжает в красивой минималистичной коробке, в которой также лежат совсем небольшое блюдце на ножке, тренога для установки, Wi-Fi-роутер, PоE-инжектор и кабели. Роутер, судя по дизайну, делал тот же человек, который конструировал Tesla Cybertruck.

В PоE-инжекторе уже из коробки торчат провода — белый для роутера, черный к антенне. Дополнительно их запитывать не надо, электричество передается вместе с данными по одному кабелю. Весьма удобная цветовая индикация: черный провод в черный порт, белый в белый. Не перепутаешь.

Антенна умеет автоматически поворачиваться в одной плоскости, как можно точнее выцеливая спутники в небе. Также у нее есть функция подогрева. Антенна умеет определять, что на нее нападал снег, и включать подогрев для того, чтобы его растопить. «Старлинку» все-таки нужен чистый вид на небо, чтобы и скорости были максимальными, и обрывов не случалось. Это удобная штука, которая жителям многих северных стран способна облегчить жизнь — не придется после каждого легкого снегопада забираться на крышу и чистить тарелку.

Что говорят первые пользователи?

Бета-тестирование Starlink идет уже несколько месяцев. Пользователей у него много. И отзывов хватает. В основной своей массе они положительные. Тут стоит понимать, что на качество спутникового соединения очень влияет погода. Сильная облачность может замедлить интернет и увеличить задержку.

Один пользователь из Канады на протяжении трех месяцев практически ежедневно по три раза проводил замеры скорости. Средняя получилась в районе 114 Мбит/с. Средняя скорость передачи данных в сеть составила 18 Мбит/с. Задержка сигнала в среднем составила 38 мс: в хорошие дни могла упасть до 15 мс, в плохие — подняться до 90 мс.

Конечно, случаются и периоды дропов — короткого отсутствия интернета, но на то он и бета-тест: Starlink предупреждает, что такое может быть, спутников еще недостаточно для коннекта 24 часа 7 дней в неделю.

Тот же активный пользователь рассказывает о дропах на несколько секунд во время онлайн-звонков, но существенных перебоев по минуте и больше у него не было.

Что касается геймеров. Для казуальных игроков время отклика сети в 30—50 мс — это вполне комфортная задержка. С этим можно жить и получать удовольствие от онлайн-игр. Хотя, возможно, крутым киберспортсменам нужно что-то более надежное и быстрое.

У Starlink есть все шансы в ближайшем будущем оказаться монополистом в сфере спутникового доступа в интернет. Компания в сравнении с конкурентами предлагает относительно недорогой входной пакет в мир спутникового интернета. При этом соединение оказывается более отзывчивым и быстрым, что подтверждают многочисленные отзывы пионеров бета-теста.

Традиционные провайдеры спутникового интернета активно работают с юридическими, а не только физическими лицами. Их услуги оказываются дорогими, а по скоростям и пингу не идут ни в какое сравнение с тем, что предлагает Starlink. И кажется, что землю из-под их ног Илон Маск выбьет совсем скоро.

Источник

Интернет на МКС

Нет, МКС нет в базах данных GeoIP. xkcd, 713.

Международная космическая станция — искусственный спутник Земли, высота орбиты которого составляет порядка 400 километров над уровнем моря. Раз в несколько месяцев производится доснабжение станции необходимым оборудованием и припасами, четыре раза в год — смена экипажа. Но для работы и комфортного существования нужны не только еда, вода и воздух. Важно также сохранять связь с близкими и всем остальным миром.

Сегодня просто регулярной аудиосвязью с семьёй не отделаться. На МКС есть доступ в Интернет. Астронавты, космонавты и гости станции имеют доступ в Сеть. Они ведут аккаунты на сайтах социальных сетей и микроблоги. Для реализации такой роскоши нужно решать как задачу создания канала связи, так и обеспечения его безопасности.

Доступ в веб появился не сразу, а лишь в 2010 году с целью снизить психологическую нагрузку изоляции от остального мира. Как вспоминает астронавт Клейтон Андерсон, во время своего недолгого пребывания в апреле 2010 года он успел застать новинку. На тот момент набирал обороты Twitter, и астронавт попробовал написать твит из каюты японца Соити Ногути. Загрузка шла так долго, что Андерсон не дождался. В конце концов, он пошёл на доставку твитов по электронной почте.

Интернет-связь с МКС происходит в K_u-диапазоне с помощью системы спутников группировки TRDS на геосинхронной орбите. На МКС информация идёт со скоростью до 3 мегабит в секунду, на Землю данные могут уходить со скоростью до 300 мегабит в секунду. Впрочем, среднее число составляет не 300, а в районе 50 мегабит в секунду. И этот крошечный канал только начинает уменьшаться особенностями реализации доступа в Сеть.

На МКС есть несколько десятков ноутбуков марки ThinkPad. От земных они отличаются некоторыми модификациями. К примеру, пассивная система охлаждения блоков питания в условиях микрогравитации работать не будет — тёплый воздух не будет подниматься вверх. Уникальный космический объект, который обошёлся человечеству в полторы сотни миллиардов долларов, ни в коем случае не должен подвергаться хакерским атакам и киберзаражениям. Поэтому в целях безопасности ноутбуки разделены на категории по основной функции.

Сунита Уильямс работает за ThinkPad T61p.

Машинки Portable Computer System (PCS) подсоединены по шине стандарта 1553 в качестве удалённых терминалов. При проектировании станции роль ноутбуков свели к терминалам — их можно починить или заменить. PCS работают под Linux, и не используются для каких-либо других задач. На экранах этих ноутбуков запущено кастомное графическое представление станции для управления её отдельными узлами и получения телеметрии. Но с PCS в Интернет выйти невозможно.

Итак, в Интернет на МКС ходят с помощью ноутбуков Station Support Computer (SSC) на Windows. Эти же машинки используются для любых других задач — от ведения заметок, отсылки электронной почты в Outlook, видеосвязи до просмотра документации и медиафайлов. С этих же машинок пишут твиты. Обновления до Linux так и не случилось. За редкими исключениями все астронавты и космонавты никогда в глаза не видели UNIX-подобные системы. Переучивать пользоваться открытыми аналогами Word и Excel мало смысла. Кроме ноутбуков члены экипажа используют для выхода в Сеть планшетные компьютеры.

Компьютеры 1 и 2 работают под Windows, 3 — Linux.

Как такового доступа в Интернет на МКС нет. Есть лишь доступ во внутреннюю служебную сеть НАСА. Как пишет работник НАСА Роберт Фрост, рендеринг страниц происходит на Земле. Документ от 2011 года указывает, что для создания инфраструктуры удалённых рабочих столов развёрнут Citrix XenDesktop с использованием Citrix Branch Repeater.

Когда член экипажа открывает страницу, он на деле смотрит на отрисованное на компьютере в Хьюстоне изображение через удалённый рабочий стол. Так можно обеспечить высокую степень безопасности — даже если за сёрфингом недоглядят, любое возможное заражение останется в пределах Земли. Но сказать что-то о качестве соединения будет сложно.

Предположим, астронавт проглядывает аккаунт Instagram дочки. Клик с целью увеличить изображение сначала по Wi-Fi или Ethernet доходит с ноутбука до сервера локальной сети на станции, затем на оборудование связи K_u-диапазона. С антенны сигнал идёт до одного из спутников TDRS, удалённого от МКС на примерно 35 тысяч километров. Затем группа спутников TDRS направляет сигнал на тарелку в Белые пески в штате Нью-Мексико.

На Земле данные идут по сети NASA Integrated Services Network (NISN) в ЦУП (Mission Control Center) в Космическом центре имени Линдона Джонсона в Хьюстоне. Запрос на увеличение картинки поступает на компьютер, который подключён к Интернету. Только здесь происходит собственно увеличение. Запрос отправляется на сервера Instagram. Происходит ровно то же, что случается для обычных земных пользователей — ответ сервера, обмен данными, получение файла. Данные проходят обратный путь до МКС.

Таким образом, скорость брожения по вебу для обитателей МКС определяется состоянием сети K_u-диапазона, тарелки в Белых песках, каналом до Хьюстона и самим каналом в Интернет в Хьюстоне. Из этого списка уже последний — так себе. Поэтому производительность того канала, с которым работают астронавты и космонавты, варьируется.

.@PrestynChapman @NASA We have a slow internet connection. Worse than what dial-up was like. Using it to answer your question right now.

Связь бывает 45—50 минут в час. Интернет иногда медленный, но зато есть надёжная электронная почта. По ней предпочтительно получать информацию.

.@emilner we have a very slow internet connection, but reliable email. Email was the preferred way to get info.

Иногда связь работает хорошо. Каждый день в обоих направлениях выгружаются гигабайты видео, и канала вполне хватает.

Что касается безопасности и блокировок, то канал ограничен так же, как и все компьютеры НАСА. Список заблокированных и явно не имеющих к работе отношения сайтов определяет специальный отдел безопасности. Как говорит космонавт Павел Виноградов, у НАСА есть мощная антивирусная защита.

Посещаемые сайты у всех разные. Скотт Келли говорил, что ходил туда же, что и земляне. Келли посещал Twitter, Instagram, проверял свои банковские счета через онлайн-банкинг, иногда смотрел видео.

Источник

Интернет на высоте: есть ли Cеть на Марсе

Есть ли Интернет на МКС, на что он похож и сколько ждать сообщения с Марса — рассказываем о сетях настоящего и будущего.

Интернет есть уже практически во всех уголках Земли — и не только на ее поверхности. Доступом в Сеть на борту самолета никого не удивишь, пользуются Интернетом и космонавты на борту МКС. Космические агентства уже готовятся двигаться дальше и подключить к мировой паутине другие планеты Солнечной системы. Интернет в космосе нужен не только и не столько для работы: он помогает людям, находящимся вдали от родной планеты, поддерживать связь с домом. Рассказываем, как он работает сейчас и как будет работать в перспективе.

WWW на МКС

Экипаж Международной космической станции впервые смог выйти в Интернет в 2010 году. Доступ к мировой паутине обеспечило НАСА. Чтобы им воспользоваться, астронавты по спутниковой связи подключаются к компьютеру в Хьюстоне как к удаленному рабочему столу и уже с него выходят в Сеть. Так безопаснее: даже если кто-то из команды МКС нечаянно откроет вредоносную ссылку или файл, злоумышленники смогут добраться только до компьютера на Земле.

В честь появления Интернета на МКС астронавт НАСА Тимоти Кример (Timothy Creamer) опубликовал первый в истории твит из космоса:

Российский космоинтернет

Россия тоже планирует в обозримое время подключить к Интернету свой сегмент МКС. Для этого будут использовать систему спутников-ретрансляторов «Луч», которая пока находится на модернизации.

В прошлом году космонавты Александр Мисуркин и Антон Шкаплеров усовершенствовали антенну на станции, чтобы она могла принимать большие объемы данных со спутника, и заодно установили российский рекорд по времени работы в открытом космосе — 8 часов 12 минут.

По словам исполнительного директора «Роскосмоса» по пилотируемым космическим программам Сергея Крикалева, новое оборудование уже протестировано, так что связь с МКС через спутники «Луч» вот-вот должна заработать.

Спутниковые загвоздки

Конечно, Интернет на МКС далеко не такой быстрый и бесперебойный, как у вас дома. У спутниковой связи, в отличие от проводной, есть как свои плюсы — например, то, что она работает там, куда не получится дотянуть провода, — так и свои сложности.

Высокий пинг и низкая скорость

Хотя станция находится на высоте около 400 км от Земли, путь, который проделывают данные, гораздо длиннее. Сначала сигнал с МКС отправляется вверх — на спутник-ретранслятор, расположенный на высоте около 35,7 тысячи километров. И только оттуда он передается вниз, на наземную станцию космической связи.

Итого, общий пробег отправленной с МКС информации и ответа на нее составляет без малого 150 тысяч километров. Это путешествие требует времени. По словам одного из сотрудников НАСА, данные с МКС передаются с задержкой примерно в полсекунды, что где-то в 20 раз больше среднего показателя для кабельного Интернета.

Кроме того, спутниковый канал связи астронавты используют не только для выхода в Интернет. Они отправляют в центр управления полетами массивы научных данных и видео с камер (его их коллеги на Земле затем транслируют в Сеть, чтобы пользователи могли наблюдать за жизнью станции и видами с нее). Через тот же спутниковый канал астронавты общаются с Землей по аудио- и видеосвязи.

В результате для твитов и запросов к сайтам используется лишь малая доля пропускной способности этого канала. При этом если на Землю спутник может передавать до 300 Мбит данных в секунду, то с Земли на спутник скорость не превышает 25 Мбит/с. В общем, соединение на МКС сравнимо по скорости с древними модемами.

А еще станция время от времени выходит из «зоны видимости» спутников. Из тех полутора часов, за которые МКС облетает Землю, она может до 15 минут оставаться без связи вообще.

Ограниченный запас топлива

С Землей спутники поддерживают постоянный контакт: они вращаются с той же скоростью, что и сама наша планета, и все время находятся над одной и той же точкой. Правда, положение спутника на орбите время от времени приходится корректировать, иначе он рискует с нее сойти и пропасть со связи. Для маневров ему необходимо топливо. Однако спутник — не машина и даже не самолет, на Землю для дозаправки его не вернешь.

Чтобы решить эту проблему, компании в разных странах ищут способы заправлять аппараты прямо в космосе. Системы для поставки топлива на спутники тестируют в американском сегменте МКС, в канадской компании MDA Corporation и британско-израильской компании Effective Space Solutions. А Европейское космическое агентство (ЕКА) разработало двигатель, способный использовать вместо топлива молекулы воздуха из верхних слоев атмосферы Земли.

Нехватка электроэнергии

Частично проблему с топливом можно решить за счет электричества: оно позволяет снизить расход топлива, при этом запас энергии возобновляется при помощи солнечных панелей. Электричество нужно и для связи с Землей и другими космическими аппаратами. Между тем часть времени спутники от Солнца заслоняет наша планета и они работают исключительно от аккумуляторов, емкость которых ограниченна.

Российские ученые предлагают запустить на орбиту несколько десятков роботов, способных заряжать спутники, которым не хватает энергии. Эти роботы смогут преобразовывать в энергию не только солнечное излучение, но и радиосигналы с Земли. Они могут продлить срок жизни космического аппарата в 1,5 раза, а заодно облегчить его, избавив от необходимости возить «лишние» аккумуляторы и солнечные панели.

Перегрев

Космические ретрансляторы, постоянно работающие на полную мощность, сталкиваются с проблемой перегрева. Поскольку воздуха на орбите нет, вентиляторы, которые используются для охлаждения компьютеров на поверхности планеты, тут не помогут. В итоге, несмотря на то что в космосе гораздо холоднее, чем на поверхности нашей планеты, проблему с отводом тепла от оборудования решать гораздо сложнее.

Чтобы спутник не перегрелся, его оборудуют радиаторами — устройствами, преобразующими тепло в излучение. Чем мощнее спутник, тем крупнее должен быть радиатор. Так, для охлаждения 25-киловаттных спутников связи нового поколения ученые создали радиатор размером 4 x 1 метр.

Космическое излучение

Еще одна проблема — космическое излучение, которое мешает работе любой электроники. На Земле от него защищают магнитное поле и атмосфера планеты. На орбите этой защиты нет, поэтому электроника, используемая в космических аппаратах, как правило, делается из расчета на то, что ей придется противостоять радиации. И тем не менее космическое излучение остается одной из ключевых проблем для спутников.

На МКС, по словам космонавта Павла Виноградова, ноутбуки очень быстро выходят из строя, несмотря на то что сами модули станции неплохо защищены. Страдают и камеры: изображение быстро покрывается битыми пикселями. Кроме того, космическое излучение вносит серьезные помехи в передаваемые спутниками сигналы и может повредить отдельные сегменты памяти устройств.

Радиация против криптографии

Воздействие излучения — одна из причин, по которым информация между Землей и многими космическими аппаратами передается в незашифрованном виде: если радиация повредит участок памяти, в котором хранится ключ шифрования, связь нарушится.

Причем эта проблема касается не только и не столько спутников-ретрансляторов, через которые экипаж МКС подключается к Интернету, — они как раз более-менее защищены. А вот о большинстве других аппаратов на орбите Земли этого не скажешь.

Отсутствие шифрования — вопрос больной, ведь спутники, как и наземные компьютеры, могут атаковать злоумышленники. Недавно в Европейском космическом агентстве запустили эксперимент, который направлен на то, чтобы исправить эту ситуацию. Исследователи тестируют два способа обеспечить надежное шифрованное сообщение со спутниками и сохранить их стоимость в пределах разумного.

Устройство, на котором будут проверять работоспособность этих методов, в апреле этого года отправилось на МКС, где будет работать без перерыва не менее года. Оно базируется на серийном мини-компьютере Raspberry Pi Zero, благодаря чему стоит относительно недорого.

Правда, рассчитывать на то, что все общение со спутниками станет безопасным в ближайшее время не стоит: то, что уже запущено в космос, так просто не проапгрейдить.

Инопланетный Интернет

Пока одни исследователи улучшают защиту и пропускную способность спутников, другие задумываются о создании межпланетного Интернета. Проблемы, которые для этого необходимо решить, во многом схожи с теми, с которыми сталкивается экипаж МКС, а вот масштабы — совсем другие.

К примеру, до Марса сигнал идет от 3 до 22 минут в зависимости от положения Красной планеты относительно Земли. Это вам не полсекунды задержки. Кроме того, каждые два года на две недели прямая связь между Марсом и Землей прерывается: сигналы не проходят из-за Солнца, которое оказывается в это время между планетами.

Есть у космического Интернета и специфические черты. Например, все узлы такой сети находятся в постоянном движении. В таких условиях технологии земного Интернета не годятся. Поэтому ученые разрабатывают альтернативные схемы обеспечения связи между Землей, Марсом, Луной и другими небесными телами. Эти схемы предполагают:

Будущее ближе, чем кажется

Как видите, переписка в соцсетях и даже общение по видеосвязи с марсианами и лунатиками — не такая уж фантастика. Конечно, чтобы провести Интернет в открытый космос, человечеству еще придется потрудиться, но первые шаги в этом направлении уже сделаны.

Источник