NASA und ESA testen das interplanetare Internet

Raumfahrt, Esa, Iss Bildquelle: NASA
Die US-Raumfahrtbehörde NASA testet aktuell in Zusammenarbeit mit ihrer europäischen Schwesterorganisation ESA Technologien für den Aufbau eines so genannten interplanetaren Internets.
Konkret geht es im aktuellen Projekt darum, einen in Deutschland operierenden Roboter von der Internaionalen Raumstation ISS aus zu steuern. Hierbei kommt für die Informationsübertragung das Disruption Tolerant Networking (DTN) zum Einsatz. Dabei handelt es sich um ein Protokoll, das darauf ausgelegt ist, auch größere Delays zu akzeptieren.

Denn im traditionellen Internet auf der Erde kann trotz der vermeintlich großen Entfernungen zwischen verschiedenen Standorten auf der Erde jede Information in Sekundenbruchteilen übertragen werden. Sieht man davon ab, dass in den Routern der Knotenpunkte kurze Unterbrechungen bei der Weiterleitung eines Paketes entstehen, wird es faktisch mit Lichtgeschwindigkeit durch die Leitungen des Backbones geschickt.

Wenn allerdings Satelliten, Raumschiffe oder Stationen auf anderen Himmelskörpern in ein Netzwerk integriert werden sollen, kommt es schnell dazu, dass wegen der deutlich größeren Entfernungen mehrere Sekunden oder Minuten vergehen können, bis eine Information beim Empfänger ankommt. Das stellt den direkten Austausch vor erhebliche technische Schwierigkeiten.

Das DTN soll mit diesen zukünftig klarkommen. Dafür arbeitet es etwas anders als das auf der Erde eingesetzte Internet Protocol (IP). In diesem wird die Fehlertoleranz hinsichtlich verlorener Pakete zwischen Sender und Empfänger realisiert. Letzterer meldet sich also beim Ausgangspunkt und fordert im Zweifelsfall fehlende Informationen noch einmal an.

Im DTN wird statt dessen mit mehreren Sprungpunkten gearbeitet. Die einzelnen Pakete werden an jedem Netzwerkknoten zwischengespeichert und erst wieder gelöscht, wenn der nächste Knoten den Empfang aller Daten bestätigt. Dadurch muss im Zweifelsfall nur über die jeweils kürzeste Distanz ein verlorenes Paket neu angefordert werden.

Hinzu kommen verschiedene andere spezielle Anpassungen, mit denen die Fehlerquote bei den Übertragungen reduziert werden soll. Denn diese würde mit den von der Erde gewohnten Technologien drastisch ansteigen, wenn Übertragungen durch den freien Raum erfolgen, in denen der Sonnenwind für starke Interferenzen sorgt.

Innerhalb des DTN wird dabei automatisch unterschieden, ob eine Übertragung in den erdnahen Orbit oder zu einem Knoten tief im All aufgebaut wird. Die Verbindung wird dann entsprechend modifiziert, um jeweils möglichst ideale Bedingungen zu erreichen. Außerdem arbeitet man daran, verschiedene Sicherheits-Optionen zu implementieren - für eine Zeit, in denen Raumfahrzeuge beispielsweise nicht mehr länger in erster Linie von den Raumfahrtagenturen, sondern von einer Vielzahl an Betreibern aus der Wirtschaft betreut werden. Raumfahrt, Esa, Iss Raumfahrt, Esa, Iss NASA
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