Stația Spațială Internațională (ISS) nu este doar un laborator și o bază pentru navele spațiale pe orbită. Cu o altitudine de 350 km deasupra Pământului și o viteză de circulație de 28.000 km/h, este, de asemenea, cea mai mare și mai rapidă rețea de calculatoare.

spațială

Notă: Următorul articol a fost creat în 2010 și este probabil că hardware-ul stației s-a îmbunătățit ușor de atunci.

Aceasta nu mai este știință de rachete

Călătoria spațială sună futurist, dar multe dintre dispozitivele utilizate pe ISS nu s-ar rușina, chiar dacă ar fi într-un depozit de deșeuri reciclate. Rețeaua vertebrală este formată din peste 100 de autobuze de date militare, care au fost proiectate în 1973 pentru a fi utilizate în luptătorii F-16. Autobuzele pe 16 biți sunt capabile să transmită date la o viteză maximă de 1 Mbps și sunt utilizate de peste 1200 de terminale conectate pentru comunicarea între ele, alte subsisteme și laptopuri.

În 2008, o rețea Ethernet cu switch-uri HP ProCurve 2524 a fost instalată pe modulul Columbus european, devenind astfel prima rețea Ethernet din spațiu. Cu toate acestea, NASA a trebuit să renunțe la garanția standard „următoarea zi lucrătoare” pe care HP o oferă pentru aceste produse.

În viitorul apropiat, rețeaua va fi actualizată la Gigabit Ethernet, ceea ce va contribui la creșterea vitezei de comunicație între sateliții ISS, TDRS și Pământ la 300 Mbps (downlink) și 25 Mbps (uplink). În prezent este de 10 Mbps pentru downlink și de 3 Mbps pentru uplink.

NASA a decis să ocolească viteza lentă prin cabluri și și-a instalat propria rețea Wi-Fi cu două puncte de acces. După finalizarea ISS în 2011, este planificată o extindere suplimentară a acestei rețele Wi-Fi.

Majoritatea laptopurilor (68 de bucăți) sunt un IBM ThinkPad A31 ușor depășit din 2002, într-o configurație Pentium 4 de 1,8 GHz, 512 MB Ram și un hard disk de 40 GB. Sistemul de operare utilizat este Windows XP (da, Apple nu a intrat în spațiu). Cu toate acestea, în această vară, o rachetă rusă a adus la ISS un transport de 32 de noi laptop-uri Lenovo ThinkPad T61p cu procesoare Intel Core 2 duo de 2,4 GHz, 2 GB RAM și un hard disk de 100 GB. Unul dintre ele servește ca server.

Înainte ca laptopurile să intre în spațiu, trebuie să treacă prin teste solicitante și modificări speciale. Cea mai importantă este protecția echipamentelor împotriva razelor cosmice și o răcire mai bună. Nu există gravitație în univers și aerul fierbinte nu se ridică acolo, ci se acumulează într-un singur loc. Acest lucru duce adesea la supraîncălzire. Din acest motiv, în computere sunt instalate ventilatoare suplimentare, iar unele dintre ele au și răcire cu apă. O altă problemă care afectează răcirea este presiunea mai mică a aerului. Ventilatoarele trebuie să ruleze mai repede la stație decât pe Pământ pentru a răci sistemele la aceeași temperatură.

Pe lângă Windows, unele sisteme utilizează sisteme de operare IBM AIX (Unix), Solaris și Linux. Linux este utilizat ca principal sistem de operare, în special în modulul Columbus al Agenției Spațiale Europene (ESA).

Comunicare

Comunicarea continuă audio, video și de date cu Pământul este asigurată de sateliții TDRS (Tracking and Data Relay Satellites) care funcționează în benzile S și Ku. Aceștia folosesc radiouri UHF convenționale pentru a se conecta cu naveta spațială și între astronauți.

Există, de asemenea, un telefon IP și o cameră web la bord pentru a vă conecta cu familiile cosmonauților de pe Pământ. În mod surprinzător, găsim și un radioamator folosit de radioamatori. Pentru a încerca să vă conectați, codul pentru ruși este RS01SS și pentru americani NA1SS.

Control și navigare

Primele module ale stației, Unity și Zaria, au fost conectate în 1998. Ulterior, au fost conectate modulele Zvezda, Destiny, Leonardo, Canadarm2, Pirs, Harmony, modulul european Columbus și modulul japonez Kibo. La finalizarea în 2011, stația va avea un volum intern de 1000 m2 și o greutate de 400 de tone.

ISS zboară cu viteză mare și orbitează Pământul la fiecare 91 de minute. Cea mai mică eroare în navigație și abaterea de la traseu ar putea provoca supraîncălzirea stației, pierderea conexiunii sau alimentarea. Este un pic surprinzător faptul că ISS folosește sateliți GPS pentru navigație. În plus, ajută și la rafinarea poziției cu sistemul de navigație rusesc GLONASS (Global Navigation Satellite System) și senzorii de poziție ai Soarelui și ai stelelor, care detectează constelațiile. Sistemul giroscopic RGA (Rate Gyroscope Assemblies) este foarte important pentru navigație. Folosește fascicule laser precise pentru a detecta deviațiile giroscopului și, astfel, și a stației.

Mai multe giroscoape electrice cu o roată de oțel de 98 de kilograme care se rotește la 6600 rpm sunt utilizate pentru a mișca și a corecta poziția stației spațiale. Desigur, sunt disponibile și motoare rachete tradiționale.

Stație cu energie solară

ISS își obține toată energia electrică din celulele solare. La finalizarea construcției, stația va conține mai multe aripi mari, formate din 262.400 de celule solare cu o suprafață de 2.500 de metri pătrați. Împreună vor genera 120 kW de energie. După 15 ani, din cauza uzurii, puterea lor va fi redusă la 105 kW.

Celulele solare utilizate au o eficiență de 14%, ceea ce era obișnuit la momentul proiectării stației. Articolele moderne de astăzi au o eficiență de peste 30%. Stația este, de asemenea, echipată cu un set de baterii Ni-Mh, care furnizează energie pe timpul nopții.

În 1996, a fost efectuat un experiment revoluționar asupra viitoarei stații spațiale în scopul producerii ieftine de energie electrică. Un satelit special de 19 km lungime cu un cablu conductiv a fost tractat în spatele navetei. Datorită electronilor din ionosferă și mișcării din câmpul magnetic al Pământului, el a reușit să genereze o cantitate mare de energie. În plus, dacă curentul opus curentului electric ar fi lăsat în satelit, teoretic s-ar putea mișca împotriva gravitației. Această tehnologie ar putea fi utilizată pentru a corecta locația stației spațiale, economisind milioane de dolari în combustibil pentru rachete. Cu toate acestea, într-unul dintre experimente, satelitul s-a rupt și a zburat. Proiectul nu a continuat.

Ce în timpul liber ?

Membrii echipajului pot solicita ca filmele, emisiunile sau alte fișiere multimedia să fie încărcate pe un server central, pe care să le poată urmări apoi pe laptopurile lor. Astronautul Michael Barratt a urmărit și noul Star Trek în luna mai, exact în ziua în care a fost lansat acest film. Predecesorul său, astronautul Greg Chamitoff, urmărea seriile Star Trek în fiecare weekend. Se pare că, pe lângă Star Trek, cosmonauții sunt interesați și de navele spațiale extraterestre și, eventual, de site-ul www.vesmirni-lide.cz, resp. www.cosmic-people.com

Într-o fotografie NASA la www.spaceflight.nasa.gov/gallery/images/station/crew-13/hires/iss013e40000.jpg au o imagine cu farfurii zburătoare pe un desktop Windows, probabil de pe www.cosmic-people.com/ engleză/img_0000/obr277.jpg. Este doar o recesiune sau sunt foarte interesați de această problemă? Oricum, internetul este plin de videoclipuri presupuse secrete de la NASA, care prezintă obiecte zburătoare misterioase în jurul Stației Spațiale Internaționale.

Când astronauții nu se joacă cu computerele, se distrează cu camerele digitale și camerele foto. Până în prezent, au făcut peste 200.000 de fotografii și sute de ore de videoclip.

Internet interplanetar

Nu există încă o conexiune directă la internet pe ISS. Serverul de e-mail este sincronizat cu stația de la sol de trei ori pe zi. Cu toate acestea, sa întâmplat de mai multe ori ca laptopurile să fie infectate cu viruși. În trecut, sistemul antivirus slovac NOD32 a fost instalat pe computerele stației. Nu se știe dacă acest sistem este folosit și astăzi.

Unul dintre motivele pentru care astronauții nu au o conexiune directă la Internet este că protocoalele actuale de Internet nu sunt concepute pentru a funcționa în spațiu. În viitor, este planificată construirea unui internet interplanetar în sistemul nostru solar. Toate sondele și sateliții noi trimiși pe planete ar trebui să comunice în acest fel.

Într-un mediu atât de neospitalier, trebuie să ne gândim la o întârziere a semnalului de câteva minute până la ore, cu interferențe mari și cu întreruperea comunicării. Durează 6 până la 60 de minute pentru ca semnalul radio să treacă de pe Pământ pe Marte și înapoi. Timpul depinde de poziția în continuă schimbare a planetelor. Interferențele sunt adesea cauzate de rachete solare. Dacă satelitul comunicant este situat în partea îndepărtată a planetei, conexiunea se poate pierde complet.

Pentru aceste condiții, se dezvoltă tehnologia DTN (Disruption Tolerant Networking), care include, de exemplu, protocoalele SCPS-FP, SCPS-TP, SCSP-SP și SCSP-NP. Acestea sunt similare cu protocoalele standard FTP, TCP și IP. Internetul interplanetar a fost deja testat pe unii sateliți, iar testele au fost în desfășurare pe stația spațială din noiembrie anul acesta.

În ultimul trimestru al anului 2010, datorită internetului interplanetar, astronauții ar putea ajunge acum direct la internet de pe laptopurile lor.