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星際互聯網絡原圖鏈接來自 GEC環保營商(天宇團隊) 的圖片

星際互聯網絡（Inter Planetary Internet，簡稱IPN）是美國在外太空建立信息網絡的長期構想。該網絡的任務是為深空探測任務提供地面支持，具體為：①確定探測器運行軌道；②接收-處理探測器的探測信息及工程遙測信息；③向探測器發送上行指令和數據、控制探測器工作狀態。

概述

由於互聯網的出現以及電子通信行業的其他進步，人們幾乎可以和世界上任何地方的任何人進行通話。現在，科學家和太空探索家正努力尋求實現與外太空進行即時通信的方式。互聯網下一階段的發展將把我們帶到太陽系內的遙遠區域，為人類探索火星及更遠行星的載人飛行任務，奠定通信系統的基礎。

為了更加了解其他行星，人類就需要為將來的太空飛行任務建立一個更好的通信系統。現在，由於以下幾方面原因，太空通信與地面通信相比，速度就像蝸牛一樣慢：

• 距離——在地球上，人類之間的距離還不到一光秒，這就使得地球上的通信幾乎可以通過互聯網即時實現。然而在太空中，由於光在信息發射器和接收器之間需要穿行數百萬公里而不是數千公里，因此信息會延遲幾分鐘甚至數小時才能到達目的地。

• 視距障礙——任何橫亘在信號發射器和接收器之間的物體都會阻斷通信。

• 重量——高能天線能提高外太空探測飛船的通信能力，但由於太空飛船的有效載荷必須夠輕，且需有效使用，因此高能天線的重量並不適合航天器。

下個世紀來臨之前，人類將有機會登上火星。屆時人類將如何與這些相距遙遠的旅行者保持通信。科學家、工程師和程序員已經着手建立一個星際互聯網以幫助人們聯繫太空探測器和太空旅行者，並將更多的信息送回地球。

構成部分

星際互聯網就像一個經過改進的的超大型互聯網。即將建立的星際互聯網由三個基本部分組成：

• 美國國家航空航天局(NASA) 的深空網絡（DSN）。

• 由六顆人造衛星組成的圍繞火星.

• 用於傳輸數據的新型協議。

深空網絡是NASA用來跟蹤數據和控制星際航天器導航系統的國際天線網絡。該網絡旨在支持與航天器進行不間斷無線電通信。不過，近期有些太空飛行任務已與深空網絡失去聯繫，其中包括1999年的火星氣候軌道探測船和火星極地登陸者飛行計劃。深空網絡由位於加利福尼亞、澳大利亞和西班牙的三處全球基地共同組成。每個基地都配備有一座直徑為34米的高能天線、一座直徑為34米的波束波導天線（加利福尼亞有三座）、一座直徑為26米的天線、一座直徑為70米的天線和一座直徑為11米的天線。

在星際互聯網中，深空網絡將是從地球通往星際互聯網的門戶。為星際互聯網研究提供贊助的MITRE公司發表了一篇論文，在論文中，研究人員建議深空網絡的天線系統應該每天至少指向火星12小時，以保持地球和火星間的聯繫。圍繞火星運轉的人造衛星應該在這兩顆行星之間提供全天候聯接。火星飛行器、探測器或太空站將提供通往星際互聯網的火星門戶。

根據火星網絡計劃，深空網絡將與由6顆微型人造衛星組成的衛星群，以及一個在火星低層軌道上運轉的大型人造衛星Marsat通信。這6顆微型人造衛星負責為火星表面或附近的航天器提供通信中繼服務，以便從火星飛行任務傳送回更多數據。Marsat從所有這些小型人造衛星收集數據並傳回地球。根據參與火星網絡計劃的人員所說，Marsat還可以讓地球和遙遠的航天器保持不間斷聯接，並能傳送關於火星的高帶寬數據和錄像。美國國家航空航天局最早將於2003年發射一顆微型人造衛星，並在2009年完成圍繞火星運行的6顆人造衛星群的部署。按計劃，2007年將在比該衛星群運行位置稍高的軌道放置Marsat。上述這些日期尚未最終確定。

程序員們正在開發一種用來傳輸信息，並能夠克服延時和中斷問題的互聯網文件傳輸協議。與在地球運作的互聯網協議(IP) 和傳輸控制協議(TCP) 非常類似，此協議將作為整個星際互聯網系統的主幹。20世紀70年代由溫頓·瑟夫博士合作開發的IP和TCP協議是現有互聯網提供了信使服務，這兩個協議將傳輸信息拆分打包成很小的數據單位，然後傳送到指定目標。

瑟夫也是負責開發新協議的科學家團隊的成員，以便實現行星和航天器間遠距離可靠數據傳輸。這個新的太空協議必須確保即使部分數據包在傳輸過程中丟失，星際互聯網仍能正常工作。同時它還必須能夠濾除在數百萬公里的遠距離數據傳輸過程中產生的噪音。新太空協議的一種想法是數據包傳輸協議(PTP)，該協議能夠在每個行星的網關處儲存和轉發數據。該協議將處理送到網關的信息請求，並將它轉發到最終目的地，網關隨後檢查和處理信息，並將信息按原路返回。

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