NASA stimuleert cyber naar de ruimte met voordelen voor de aarde. Op 20 november, 2017, een selfie gemaakt van het McMurdo Station van de National Science Foundation op Antarctica demonstreerde technologie die het toekomstige interplanetaire internet mogelijk kan maken. Disruption Tolerant Networking (DTN) genoemd, de technologie is NASA's oplossing voor betrouwbare interplanetaire gegevensoverdracht wanneer grote afstanden of uitlijningen van hemellichamen de communicatie kunnen verstoren.

Hoewel Antarctische onderzoekers niet communiceren over interplanetaire afstanden, McMurdo's afgelegen locatie en minimale infrastructuur maken het een ideale kandidaat om van deze technologie te profiteren. DTN bundelt gegevens en verzendt zoveel mogelijk bundels als er een communicatiepad wordt geopend. Als een bundel niet kan verzenden, het gaat naar de opslag en wacht tot het volgende communicatiepad wordt geopend, verzendt het dan. Als de bundels allemaal deel uitmaakten van een enkel bestand, het bestand kan op de eindbestemming opnieuw worden samengesteld.

Hoe is een Antarctische selfie via DTN bij het ruimtestation gekomen?

Beginnend bij McMurdo, DTN-software op een mobiele telefoon stuurde de foto op zijn reis naar het internationale ruimtestation. De bundels reisden van het McMurdo-grondstation naar het White Sands Complex van NASA via de Tracking and Data Relay Satellite (TDRS). Vervolgens, een reeks DTN-knooppunten stuurde de bundels door naar NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, dat is het toegangspunt tot het operationele ruimtestation DTN-netwerk. De bundels werden via een andere TDRS-link naar het ruimtestation doorgestuurd, waar ze vervolgens naar de demonstratielading van de Telescience Resource Kit (TReK) werden geleid. Het laatste DTN-knooppunt haalde de beeldgegevens uit de DTN-bundels die afkomstig waren van Antarctica. De lading bracht de originele foto weer in elkaar en toonde deze aan boord van het station.

"Deze demonstratie belicht echt 'internetworking' met DTN, " zei David Israël, een ruimtecommunicatie-architect bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. "DTN biedt de middelen voor het routeren van gegevens tussen twee eindpunten binnen twee afzonderlijke netwerken die geen doorlopend pad ertussen kunnen hebben."

In tegenstelling tot de bekende computer-naar-computer IP-verbinding, de technologie zorgt voor tijdelijke verstoringen en lange vertragingen zoals die kunnen worden ervaren door ruimtevaartuigen en afgelegen locaties op aarde.

"We snijden onze tanden in deze software, in echte veldomstandigheden, " zei Patrick Smit, technologieontwikkelingsmanager voor ondersteuning van poolonderzoek bij het door de NSF beheerde U.S. Antarctic Program. "De eenvoud van zenden vanaf een smartphone kan belangrijke implicaties hebben voor het vergroten en diversifiëren van de wetenschap die we in de poolgebieden ondersteunen. Dit vertegenwoordigt een visie van hoe onze externe autonome veldonderzoeksinstrumenten ooit zouden kunnen werken."

Gegevensoverdracht is altijd een uitdaging geweest voor Antarctische onderzoekers. Met een schaarse civiele infrastructuur en zeer weinig providers die de geografische zuidpool kunnen bedienen, de datavraag is veel groter dan de gecombineerde netwerkmogelijkheden voor onderzoeksstations op het continent. Communicatiestoringen kunnen ernstige gevolgen hebben voor onderzoekers, omdat data regelmatig met collega's moet worden beoordeeld op kwaliteitsborging en bijsturing.

"De Antarctische wateren zijn een uitstekende analoog voor ruimteoperaties, Smith merkte op. "Onderzoekers voeren belangrijk wetenschappelijk onderzoek uit, werken in extreme omstandigheden, met minimale infrastructuur, dus het is niet verwonderlijk dat we NASA-ruimtetechnologie gebruiken om de wetenschap op Antarctica vooruit te helpen."

Israël suggereert dat er veel meer potentiële terrestrische toepassingen zijn voor DTN. "Elke externe locatie op aarde met beperkte netwerkconnectiviteit is een kandidaat voor DTN, "Hij zei. "De hulp aan rampgebieden kan mogelijk worden verbeterd met betere communicatie met behulp van de software op mobiele apparaten door het gebruik van intermitterende toegang of vlekkerige beschikbaarheid te maximaliseren."

De meest recente demonstratie bood zowel NASA als NSF de mogelijkheid om DTN uit te voeren in een scenario dat analoog is aan toekomstige toepassingen.

NASA hoopt het gebruik van DTN uit te breiden en nog meer toepassingen te ontdekken. Het bureau werkt aan de standaardisatie van DTN via het Consultative Committee for Space Data Systems en met de Internet Engineering Task Force, en heeft implementaties van DTN-protocollen vrijgegeven via open-source software.