Prise à la station McMurdo de la National Science Foundation en Antarctique, ce selfie s'est rendu à la station spatiale le 20 novembre en utilisant une technologie appelée Disruption Tolerant Networking (DTN). Les ingénieurs de la NASA Mark Sinkiat, Peter Fetterer et Salem El-nimri ont brandi une photo de Vint Cerf, un scientifique invité distingué au Jet Propulsion Laboratory de la NASA qui a aidé à développer la technologie. Crédit :NASA
La NASA propulse le cyber vers l'espace avec des avantages pour la Terre. Le 20 novembre, 2017, un selfie pris depuis la station McMurdo de la National Science Foundation en Antarctique a démontré une technologie qui peut permettre le futur Internet interplanétaire. Appelé Disruption Tolerant Networking (DTN), la technologie est la solution de la NASA pour des transmissions de données interplanétaires fiables lorsque de grandes distances ou des alignements de corps célestes peuvent perturber les communications.
Bien que les chercheurs antarctiques ne communiquent pas sur des distances interplanétaires, L'emplacement éloigné et l'infrastructure minimale de McMurdo en font un candidat idéal pour bénéficier de cette technologie. DTN regroupe les données et transmet autant de paquets que possible lorsqu'un chemin de communication s'ouvre. Si un paquet ne parvient pas à transmettre, il entre dans le stockage et attend que le prochain chemin de communication s'ouvre, puis l'envoie. Si les lots faisaient tous partie d'un seul fichier, le fichier peut être réassemblé à la destination finale.
Comment un selfie antarctique est-il arrivé à la station spatiale via DTN ?
À partir de McMurdo, Le logiciel DTN sur un téléphone portable a envoyé la photo lors de son voyage vers la Station spatiale internationale. Les paquets ont voyagé de la station au sol McMurdo au complexe White Sands de la NASA via le satellite de suivi et de relais de données (TDRS). Puis, une série de nœuds DTN a transmis les faisceaux au Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, Alabama, qui est le point d'accès au réseau opérationnel DTN de la station spatiale. Les faisceaux ont été acheminés vers la station spatiale via une autre liaison TDRS où ils ont ensuite été acheminés vers la charge utile de démonstration du Telescience Resource Kit (TReK). Le nœud DTN final a extrait les données d'image des faisceaux DTN provenant de l'Antarctique. La charge utile a remonté l'image originale et l'a affichée à bord de la station.
Astronaute et mécanicien navigant pour les expéditions 53 et 54, Mark Vande Hei a installé une caméra de station spatiale pour capturer la dernière étape de la démonstration de la technologie Disruption Tolerant Networking. Un ordinateur de la station affichait le selfie de l'Antarctique. Crédit :NASA
"Cette démonstration met vraiment l'accent sur l'interconnexion avec le DTN, " dit David Israël, un architecte des communications spatiales au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. « DTN fournit les moyens d'acheminer les données entre deux points de terminaison au sein de deux réseaux individuels qui ne peuvent pas avoir de chemin continu entre eux. »
Contrairement à la connexion IP d'ordinateur à ordinateur familière, la technologie permet des perturbations temporaires et de longs retards comme ceux que peuvent subir les engins spatiaux ainsi que les emplacements éloignés sur Terre.
"On se fait les dents sur ce logiciel, en conditions réelles de terrain, " a déclaré Patrick Smith, responsable du développement technologique pour le soutien à la recherche polaire avec le programme antarctique américain géré par la NSF. "La simplicité de transmission à partir d'un téléphone intelligent pourrait avoir des implications importantes pour augmenter et diversifier la science que nous soutenons dans les régions polaires. Cela représente une vision de la façon dont notre instrumentation de recherche sur le terrain autonome à distance pourrait fonctionner un jour."
Toujours en Antarctique, le système de relais TDRS South Pole prend en charge les données scientifiques NSF et la connectivité réseau. Au milieu des années 90, La NASA et la NSF se sont associées pour mieux connecter l'Antarctique au reste du monde en utilisant le réseau spatial de la NASA. Ils ont utilisé des satellites qui avaient dépassé leur durée de vie opérationnelle prévue sur une orbite particulière. Le satellite TDRS-1, désormais déclassé, n'est que l'un des nombreux satellites qui ont trouvé une seconde vie opérationnelle pour soutenir les chercheurs antarctiques. Crédit :NASA
La transmission de données a toujours été un défi pour les chercheurs antarctiques. Avec peu d'infrastructures civiles et très peu de fournisseurs capables de desservir le pôle Sud géographique, la demande de données dépasse de loin les capacités de réseau combinées pour les stations de recherche sur le continent. Les perturbations de la communication peuvent avoir de graves conséquences pour les chercheurs, car les données doivent être régulièrement évaluées avec des collègues pour l'assurance qualité et les ajustements.
"L'Antarctique est un excellent analogue pour les opérations spatiales, " Smith a noté. " Les chercheurs mènent des enquêtes scientifiques importantes, fonctionnant dans des conditions extrêmes, avec une infrastructure minimale, il n'est donc pas surprenant que nous utilisions la technologie spatiale de la NASA pour faire avancer la science dans l'Antarctique."
Israël suggère qu'il existe de nombreuses autres applications terrestres potentielles pour le DTN. "Tout emplacement distant sur Terre qui connaît une connectivité réseau limitée est un candidat pour le DTN, ", a-t-il déclaré. "Les secours dans les zones sinistrées pourraient potentiellement être améliorés grâce à de meilleures communications utilisant le logiciel sur les appareils mobiles en maximisant l'utilisation d'un accès intermittent ou d'une disponibilité inégale."
La démonstration la plus récente a permis à la NASA et à la NSF d'exercer le DTN dans un scénario analogue aux applications futures.
La NASA espère étendre l'utilisation du DTN et découvrir encore plus d'applications. L'agence travaille à la normalisation du DTN par le biais du Comité consultatif pour les systèmes de données spatiales et avec l'Internet Engineering Task Force, et a publié des implémentations de protocoles DTN via un logiciel open source.
