Онлайн для космонавтів на орбіті

Космонавти сьогодні можуть лише мріяти про те, що українці вже забувають із розповсюдженням 3G UMTS. Швидкий інтернет часто залишається недосяжним на орбіті – там бувають швидкості на рівні діал-апу, який повільніший від EDGE. Частково повільний онлайн на Міжнародній космічній станції – це результат підвищеної безпеки.

Міжнародна космічна станція (МКС) – штучний супутник Землі, яка кружляє над нами на висоті близько 400 км. Її регулярно постачають устаткуванням та припасами, а також змінюють екіпаж. Астронавти, космонавти і гості станції мають доступ до Мережі. Вони ведуть акаунти на сайтах соціальних мереж та мікроблоги.

Доступ у веб з’явився в космосі у 2010 році для того, щоб астронавтам було простіше переносити ізоляцію від світу. Як згадує астронавт Клейтон Андерсон, під час свого перебування в космосі у квітні 2010 року він встиг застати новинку. На той час набирав обертів Twitter, і астронавт спробував написати твіт із космосу. Завантаження йшло так довго, що Андерсон не дочекався. Тому він скористався доставкою твітів по електронній пошті.

Як організований зв’язок

Інтернет-зв’язок з МКС відбувається в Ku-діапазоні, який сягає від 12 до 18 ГГц. Дані передаються від станції до системи супутників угрупування TRDS на геосинхронній орбіті. Завантаження від них на МКС йде зі швидкістю до 3 мегабіт на секунду, на Землю дані можуть йти зі швидкістю до 300 мегабіт в секунду. Однак зв’язок на таких високих частотах дуже чутливий до перешкод, тому найчастіше до Землі існує канал у 50 мегабіт на секунду. Це не значить, що космонавти користуються мегабітним інтернетом на орбіті. Рішення, які дбають про безпеку станції, значно звужують доступний канал.

На МКС є кілька десятків ноутбуків марки ThinkPad, які відрізняються від земних деякими модифікаціями. Наприклад, пасивна система охолодження блоків живлення в умовах мікрогравітації працювати не буде – тепле повітря не підніматиметься вгору. Щоб підвищити кібербезпеку станції, ноутбуки розділені на категорії.

Машини Portable Computer System (PCS) використовуються в ролі віддалених терміналів – таких собі вікон до бортового комп’ютера МКС. Вони працюють під Linux зі спеціальною графічною оболонкою і не використовуються для будь-яких інших завдань, тому до інтернету вони не підключені.

В онлайн на МКС ходять за допомогою ноутбуків Station Support Computer (SSC) на Windows. Ці ж машини використовуються для будь-яких інших завдань – від ведення нотаток, відсилання електронної пошти в Outlook, відеозв’язку до перегляду документації й медіафайлів. На Linux їх не перевели тому, що переважна більшість астронавтів не вміють користуватися UNIX-подібними системами. Космонавтів довелося б переучувати користуватися відкритими аналогами Word і Excel.

Онлайн без інтернету

За великим рахунком МКС не під’єднана до інтернету, а має доступ лише до внутрішньої службової мережі NASA. Як пише працівник NASA Роберт Фрост, формування сторінок із HTML-коду відбувається на Землі.

Коли член екіпажу відкриває веб-сторінку, він дивиться на оброблене комп’ютером у Х’юстоні зображення через віддалений робочий стіл. Так можна забезпечити високий ступінь безпеки – навіть якщо під час серфінгу станеться зараження, воно залишиться в межах Землі.

Ось як проходить типовий сеанс онлайну. Припустимо, астронавт проглядає акаунт дочки в Instagram. Скажімо, він клацнув на кнопку збільшення зображення. Цей клік спочатку по Wi-Fi або Ethernet доходить з ноутбука до сервера локальної мережі на станції, а потім відправляється на обладнання зв’язку Ku-діапазону. З антени сигнал йде до одного із супутників TDRS, віддаленого від МКС на приблизно 35 тисяч кілометрів. Потім група супутників TDRS направляє сигнал на тарілку в Білих пісках у штаті Нью-Мексико.

На Землі дані йдуть по мережі NASA Integrated Services Network (NISN) у центр управління Mission Control Center у Космічному центрі імені Ліндона Джонсона в Х’юстоні. Запит на збільшення картинки надходить на комп’ютер, який підключений до інтернету. Ця машина відправляє запит на збільшення до сервера Instagram, після чого відбувається звична для земних користувачів річ – відповідь сервера, обмін даними, отримання файлу. Потім дані проходять зворотний шлях до МКС.

Через велику кількість проміжних ланок продуктивність каналу, з яким працюють астронавти і космонавти, перемінна. І часто вона, за їхніми словами, гірша, ніж при діал-апі. Саме тому на орбіті користуються переважно електронною поштою, яка працює надійно. Але при гарних умовах астронавти завантажують та вивантажують гігабайти відео.

Самі космонавти відвідують різні сайти. Скотт Келлі, наприклад, говорив, що ходив туди ж, що і земляни. Він відвідував Twitter, Instagram, перевіряв свої банківські рахунки через онлайн-банкінг, іноді дивився завантажене відео.

За матеріалами: Geektimes