科學(xué)家打造太陽系互聯(lián)網(wǎng)：可接入月球和火星

       據(jù)國外媒體報(bào)道，目前歐洲空間局正在致力于通過研發(fā)開創(chuàng)性的技術(shù)為未來載人宇宙探索任務(wù)服務(wù)，比如未來在月球和火星或者空間站上的宇航員可以通過空間互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相互訪問，甚至可以使用該網(wǎng)絡(luò)控制一個(gè)探測(cè)器從軌道上降落到行星表面。環(huán)繞地球的導(dǎo)航衛(wèi)星和來自國際空間站上的宇航員都需要向地球發(fā)送數(shù)據(jù)，而如何共享這些復(fù)雜的信息則是將來空間互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展重點(diǎn)。

在將來，在火星上登陸的火星車或者月球上建立的基地，都將通過軌道衛(wèi)星中繼傳輸數(shù)據(jù)以及導(dǎo)航服務(wù)。宇航員飛往距離地球數(shù)億公里的小行星任務(wù)中，就需要一個(gè)空間互聯(lián)網(wǎng)將宇航員、控制中心和先進(jìn)的宇宙飛船上的系統(tǒng)連接起來。所有的這些行動(dòng)都需要相互關(guān)聯(lián)、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的管理。根據(jù)位于德國達(dá)姆施塔特的歐洲空間局控制中心負(fù)責(zé)地面軟件開發(fā)的研究人員內(nèi)斯特·佩?。∟estor Peccia）介紹：我們現(xiàn)在正研究如何利用現(xiàn)有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)用于未來建設(shè)空間互聯(lián)網(wǎng)，比如像移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)等接入標(biāo)準(zhǔn)能否應(yīng)用于新一代的空間網(wǎng)絡(luò)。

事實(shí)上，我們未來工作的重點(diǎn)將超出網(wǎng)絡(luò)的范疇，從目前歐洲空間局和美國宇航局在軌道上的數(shù)據(jù)交換以及實(shí)時(shí)共享可以看出，在不同軌道飛行器與地面控制中心之間，需要建立起有效的連接網(wǎng)絡(luò)，其中也包括通過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)來對(duì)探測(cè)器進(jìn)行導(dǎo)航以及飛行控制。自1982年，來自歐洲空間局、美國宇航局以及其他空間機(jī)構(gòu)和企業(yè)的專家們都進(jìn)行定期的會(huì)晤，以發(fā)展新的、開放式的數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)計(jì)劃現(xiàn)作為空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì)的一部分。多個(gè)空間機(jī)構(gòu)、商業(yè)航天公司和衛(wèi)星制造商承諾正在研發(fā)適用于空間硬件和數(shù)據(jù)交換的標(biāo)準(zhǔn)，甚至可在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

在將來，軌道衛(wèi)星之間發(fā)生信息傳遞的需求量將出現(xiàn)增長，各型探測(cè)器和軌道飛行器之間將通過無線電建立起強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，甚至在火星軌道上正以每小時(shí)數(shù)千公里飛行的探測(cè)器也將納入到這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。在2008年5月，歐洲空間局的火星快車號(hào)火星探測(cè)器承擔(dān)了美國宇航局鳳凰號(hào)著陸器的數(shù)據(jù)中繼傳輸站，在鳳凰號(hào)進(jìn)入火星大氣層并降落在火星表面的過程中，前者都扮演了中繼通訊的重要角色。在今年8月份，美國宇航局火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室“好奇”號(hào)火星車登陸火星時(shí)，火星快車探測(cè)器還將進(jìn)行中繼數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

2011年2月，歐洲空間局位于全球各地的地面追蹤站為俄羅斯火星探測(cè)器火星探測(cè)器火衛(wèi)一-土壤（Phobos-Grunt）提供了每日三個(gè)小時(shí)的數(shù)據(jù)互聯(lián)任務(wù)，然而，該探測(cè)器卻在發(fā)射后不久被宣布發(fā)射失敗。今年10月份，歐洲空間局宇航員安德烈·凱帕斯（André Kuipers）在國際空間站上練習(xí)遠(yuǎn)程控制位于歐洲空間局操作中心的地面機(jī)器人漫游者，這項(xiàng)測(cè)試用于模擬軌道衛(wèi)星與登陸機(jī)器人之間的通信鏈，比如火星。科學(xué)家們希望宇航員、行星登陸無人控制平臺(tái)以及地面控制中心之間建立穩(wěn)定的通信鏈接，形成高效的工作模式。

設(shè)置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)并不是空間探索領(lǐng)域最高的技術(shù)要求，但是這項(xiàng)技術(shù)顯然是外層空間探索順利進(jìn)行的重要保證，比如派遣宇航員前往火星。在4月16日至19日，來自超過20個(gè)國家的空間機(jī)構(gòu)聚集德國達(dá)姆施塔特，其中包括美國宇航局、歐洲空間局、法國國家太空研究中心、意大利航天局、德國航天飛行中心以及日本宇航探索局等將就建立龐大的空間互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行討論。