אינטרנט בין כוכבים: "אנחנו ערוכים לספק אינטרנט למאדים"

יום אחד, בעוד עשורים לא רבים, בני אדם יחיו בחלל — על כוכבי לכת, ירחים, תחנות ואסטרואידים. כך לפחות מקווים שיקרה בגופים כמו נאס"א. כדי שזה יקרה, בנאס"א נערכים בכמה שיותר דרכים על מנת ליצור את התשתית לחיים אנושיים בחלל. אחת התשתיות המרכזיות היא זו שתאפשר תקשורת שוטפת בין כל הנקודות המרוחקות — רשת תקשורת לחלל שתחליף את האינטרנט.

לא מדובר ברעיון תיאורטי בלבד, אלא ברשת שכבר פעילה ומשמשת את נאס"א למשימותיה השונות, ושבבוא היום תשמש להרצת השירותים של פייסבוק וגוגל או יורשיהן. "הרשת האינטר־פלנטרית היא המקבילה של האינטרנט, אבל בחלל", אמר ל"כלכליסט" ד"ר לזלי דויטש, סגן מנהל לנושאי הרשת האינטר־פלנטרית ב־JPL, מעבדות המו"פ של נאס"א. "כל הקישורים שמעבירים מידע בין כדור הארץ לשאר כוכבי לכת ונקודות אחרות שבהם נמצאים רכבי החלל שלנו".

"אם תשלח מסר מיידי הוא עדיין יגיע ליעד שלו, פשוט יידרש לו יותר זמן" צילום: גדעון שרון לע״מ

לדברי דויטש — שמבקר בישראל לרגל אירועי שבוע החלל הישראלי שמובילה סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע — ישנם שני הבדלים עיקריים בין יצירת רשת בחלל לבין האינטנרט המוכר לנו מפני כדור הארץ. "ההבדל הראשון הוא המרחק הרב, שגורם לעיכוב בהגעת אות מנקודה לנקודה. הזמן של הגעת הודעה מכדור הארץ למאדים עומד על כמה דקות. מכדור הארץ לוויאג'ר 2, שנמצאת מחוץ למערכת השמש, הזמן הלוך ושוב עומד על יום וחצי. כתוצאה, אנחנו לא יכולים להשתמש באותם פרוטוקולי תקשורת, כי הם לא יתפקדו.

"הפתרון במקרה הזה הוא לתת מידה מסוימת של אוטונומיות לרכבי החלל הבלתי־מאויישים. הם מסוגלים לקבל החלטות בעצמם, בפרק זמן שדומה לשהות בהעברת המידע. זה לא כמו משחק וידיאו שאפשר לקחת ג'ויסטיק ולשלוט ברכב חלל. אם תנסה לשלוט ככה באחד מכלי הרכב שעל מאדים אתה תסתבך מהר מאוד ועלולים לקרות לו דברים נוראיים. הרכב חייב להיות אוטונומי בזמן שנדרש לאות להגיע לכדור הארץ ובחזרה, לקבל החלטות בעצמו ולא להסתבך".

גשושית ג'ונו של נאס"א בדרך ליופיטר צילום: nasa.gov

ההבדל השני הוא שאי־אפשר לבנות על כך שקישור מסוים בשרשרת יהיה שם ברגע שיש בו צורך. “על כדור הארץ, כששולחים מידע בין שני מחשבים מעורבות בתהליך עשרות חוליות: מהמחשב לראוטר, מהראוטר הביתי לרשת אחרת וכן הלאה", אומר דויטש. "כדי שהמידע יגיע ליעד, כל הקישורים האלו צריכים לעבוד באותו זמן. בחלל עמוק אנחנו לא יכולים לבנות על כך. כדי לקבל מידע מאחד הגשושים שלנו במאדים, הקישור הראשון הוא בין הגשוש ללוויין במאדים. צריך לחכות שהלוויין יהיה בקו ישיר מול הגשוש. אז, המידע מאוחסן בלוויין עד שהוא בקו ישיר מול האנטנות על כדור הארץ. מכיוון שאי אפשר לסמוך על כך שהם יהיו זמינים ברגע שצריך אותם, כל חוליה בשרשרת מסוגלת לאחסן את המידע עד שהיא יכולה להעביר אותו הלאה".

המטרה האולטימטיבית של נאס"א היא ליצור נוכחות אנושית קבועה בחלל. האם הרשת הבין־כוכבית שיצרתם יכולה לשמש בסיס לאותה נוכחות אנושית, להיות האינטרנט של החלל?

"בהחלט, זו המטרה שלנו. אנחנו עובדים להגדלת הקיבולת של הרשת כדי שנוכל להגיע לקצבי העברת מידע שיתמכו בפעילות של בני אדם על מאדים. אנחנו צריכים תעבורה גדולה פי 10 עד 100 מזו שיש לנו היום עם מאדים כדי שנוכל לעשות עבודה טובה כשיהיו שם בני אדם. רוחב הפס כיום עומד על כמה מגה־ביטים לשנייה. זה כמו האינטרנט לפני עשר שנים. אנחנו בדרך כלל בפיגור של עשור ביחס למה שאפשר לעשות על כדור הארץ".

זה לא פיגור גדול כמו שזה נשמע. אם בעוד עשר שנים רוחב הפס מול מאדים יאפשר העברת סרטוני וידיאו ברזולוציה גבוהה, המצב יהיה די טוב. "אנחנו נהיה מוכנים לעשות את זה", מבטיח דויטש. "המחקר מציב אותנו בעמדה שתאפשר לנו לתמוך ברוחב פס של מאות מגה־ביטים כשיגיע הזמן לשלוח אנשים למאדים, בשנות ה־20 או ה־30. זה יספיק להרבה ערוצים של תקשורת וידיאו HD וכל חילופי המידע שידרש לנו כדי לתמוך באנשים שיעבדו שם".

מה עם היערכות לעתיד רחוק יותר, שבו תהיה נוכחות אנושית בחלקים נרחבים של מערכת השמש ויהיה צורך בתשתית רשת מורכבת שתאפשר לא רק בין כדור הארץ לגופים אחרים במערכת השמש, אלא גם בין גופים אלו לבין עצמם?

"זה משהו שאנחנו עובדים עליו, או לפחות חוקרים אותו, כי מדובר בעוד עשורים רבים בעתיד. למעשה, בשנה שעברה פרסמתי מחקר שבוחן את 50 השנים הבאות של התקשורת בנאס"א. השאיפה שלנו היא להגדיל את רוחב הפס מול כל נקודה בחלל פי 10 מדי עשור. אם היום רוחב הפס למאדים הוא 5 מגה־ביט לשנייה, בעוד 10 שנים הוא יעמוד על 50, בעוד 20 שנה על 500, בעוד 30 שנה 5 גיגה־ביט וכן הלאה. כל המגמות מצביעות על כך שאנחנו צריכים גידול של פי 10 ברוחב הפס מדי עשור כדי לעשות את העבודה שלנו".

אתם עוסקים גם בסוגיות של שימושיות? למשל, איך יעבדו רשתות חברתיות ודיונים ברשת?

"המחקר שלנו עוסק לא רק בתשתיות הפיזיות, אלא גם בתוכנה שרצה על גביהן ושמאפשרת לעשות את מה שאנחנו עושים כיום באינטרנט. אי־אפשר להשתמש בפרוטוקולי התקשורת הרגילים, בגלל השיהוי והיעדר הזמינות. אז עבדנו עם גופים שונים כדי לפתח פרוטוקל שמכונה 'רשת עמידה לשיבושים' (Disruptions Tolerent Netwroking), שמחליף את פרוטוקול TCP/IP ומאפשר להריץ את אותם סוגי יישומים שבהם נעשה שימוש באינטרנט על גבי רשת בין־כוכבית".

אז אתם תספקו את התשתית וחברות כמו גוגל ופייסבוק יתאימו את השירותים שלהן בעבורה?

"עם הפרוטוקול שלנו, היישומים יכולים לרוץ בלי הרבה שינויים. אבל אנשים יצטרכו להתרגל לעיכוב בהגעת המידע. אם תשלח מסר מיידי הוא עדיין יגיע ליעד שלו, פשוט יידרש לו יותר זמן. אין מה לעשות לגבי זה, זו בעיה של מהירות האור. אבל ההודעה תגיע, הציוץ יגיע. הרעיון הוא לאפשר פעילות בחלל עמוק של אותם שירותים שאנחנו מכירים כיום ושל מה שיתפתח בשנים הקרובות. אנחנו בנאס”א חייבים לדמיין את העתיד".