Verso il Web interplanetario

Bar Spazio Chiacchierate astronautiche
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Allo studio accessi a Internet da Luna e Marte

Un accesso internet sulla Luna, nell’orbita marziana oppure a bordo di una remota stazione spaziale. Non sono sogni fantascientifici, ma tecnologie alle quali sta lavorando l’Agenzia Spaziale Europea (Esa) in vista delle future missioni di esplorazione.
E’ questo il tema dell’incontro del Comitato consultivo per il sistema dati spaziale (Ccsds), che si riunisce in Germania, a Darmstadt, presso il centro di controllo delle missioni Esa (Esoc) fino al 19 aprile. Partcepinao all’incontro 20 agenzie spaziali a partire da Esa e Nasa ad Agenzia Spaziale Italiana (Asi), Centro nazionale degli studi spaziali francese (Cnes), la russa Roscosmos, la tedesca Dlr e la giapponese Jaxa.

L’esigenza di inviare dati a terra e di condividere informazioni attraverso lo spazio sta crescendo e l’obiettivo è migliorare e condividere gli standard tecnici nella trasmissione di dati e per rendere sicure le procedure di comunicazione degli astronauti.
In futuro, per esempio, i rover (robot esploratori) che operano su Marte o le basi lunari, potranno supportate da flotte di satelliti per la trasmissione di dati. Gli astronauti voleranno sugli asteroidi, a centinaia di milioni di chilometri dalla Terra, ed avranno bisogno di essere connessi tra loro, ai centri di controllo e con le sofisticate navi spaziali di prossima generazione.
‘‘Svolgiamo ricerche sulle soluzioni più efficienti per applicare gli attuali standard tecnici utilizzati su cellulari e computer portatili ad una nuova generazione di hardware per la rete spaziale’’, afferma Nestor Peccia, responsabile dello sviluppo software presso il Centro di controllo delle missioni dell’Esa (Esoc) in Germania, a Darmstadt.
‘‘Stiamo studiando – prosegue – in che modo agenzie come Esa e Nasa possano collaborare in orbita e come veicoli spaziali di diverse organizzazioni possano scambiarsi dati in tempo reale fra loro e con le stazioni a Terra, così come standard tecnici affidabili per la navigazione delle astronavi ed il controllo di volo’’.

La collaborazione in questo campo è iniziata già nel 1982, da quando Esa, Nasa ed altre agenzie spaziali hanno cominciato a collaborare per sviluppare standard di comunicazione comuni nell’ambito del Ccsds. Ad esempio, nel maggio del 2008, i dati forniti dalla sonda Mars Express dell’Esa, in orbita attorno a Marte, sono stati cruciali per la buona riuscita dell’atterraggio sul pianeta rosso della sonda della Nasa Phoenix. Collaborazione che si ripeterà in agosto, quando il Mars Science Laboratory (Msl) della Nasa si poserà su Marte. Mentre in ottobre, l’astronauta dell’Esa André Kuipers a bordo della Stazione Spaziale Internazionale si eserciterà con il controllo remoto di un rover di prova situato presso l’Esoc per simulare una comunicazione su un pianeta come Marte.
Fonte:ANSA

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In questa notizia mi sembra ci sia qualcosa di sbagliato visto che il rientro di Andrè è attualmente previsto per il 1 Luglio (P.S. anche ESA riporta Ottobre come data per questo test ), quindi direi a naso che il test o è già avvenuto o non lo farà Andrè ( perlomeno non a bordo della ISS) .
Non è che qualcuno passa dalle parti di Darmstadt in questi giorni?

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Probabilmente ANSA avrà preso la notizia da qui
http://www.esa.int/SPECIALS/ESOC/SEMM5IHWP0H_0.html

In October, ESA astronaut André Kuipers on the International Space Station will practise remotely controlling a test rover located at ESA’s Operations Centre to simulate orbiter–rover communication links at a planet like Mars.

Quindi è sbagliato anche qui.

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Ho contattato ESA tramite twitter che ha prontissimamente corretto l’articolo.

In October, an astronaut on the International Space Station will practise remotely controlling a test rover located at ESA’s Operations Centre to simulate orbiter–rover communication links at a planet like Mars.

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Non ho capito se lo scopo e’ il controllo di rover sulla superficie di un corpo da parte di astronauti in orbita attorno allo stesso corpo, quindi a poca distanza.

Oppure mettere proprio in rete le sonde e gli astronauti in viaggio interplanetario.

Se fosse la seconda non viene citato il principale problema per eventuali comunicazioni interattive: il lag di trasmissione.

Gia’ dalla Luna infatti il ritardo dovuto al fatto che la velocita’ della luce non e’ infinita e’ tutt’altro che trascurabile, comunque ancora utilizzabile per comunicazioni interattive e non diversissimo da certe pessime connessioni che alcune telecom ci propinano.

Magari dalla Luna si potra’ avere un ottimo bitrate, ma il tempo di ping sara’ comunque pessimo a causa delle leggi della fisica.

A distanza interplanetaria invece e’ tutta un’altra storia. Magari riusciranno ad adattare i vari protocolli internet al funzionamento interplanetario, dopotutto in buona parte si tratta di protocolli di trasferimento file, incluso il protocollo HTTP utilizzato per il web.

Pero’ tu capisci che se per scaricare una pagina devo mandare una request che ci mette 1 minuto di viaggio, poi la pagina HTML di risposta ci mette un altro minuto, poi il mio client deve scaricare i singoli oggetti presenti nella pagina (immagini, frame, applet, flash ecc.) e per questo ci vogliono ancora 1+1 minuti… beh, il risultato e’ per scaricare una pagina a un minuto luce di distanza ci vogliono non meno di 4 minuti. Ci sono molti protocolli e strategie che potrebbero ridurre questo ritardo a 2 minuti (due volte il tempo di trasmissione) o con dei proxy interplanetari, ottimizzati per questo scopo, si potrebbe fare in modo che una buona percentuale delle request non abbiano bisogno di farsi il viaggio e quindi rispondano istantaneamente.

E in ritardi potrebbero essere ben piu’ di 1 minuto.

Il tempo che la luce impiega per farsi 1 Unita’ Astronomica e’ 8 minuti e rotti. Quindi per comunicare con oggetti a distanza interplanetaria il tempo di ritardo e’ questo o anche molto di piu’, anche solo un oggetto dall’altra parte dell’orbita terrestre, a 2 UA, richiede 16 minuti…

In queste condizioni se ci fosse un ipotetico utente di questo forum in orbita intorno a Marte potrebbe rispondere in ritardo anche di 20-30 minuti, con effetto mescolamento di messaggi e rendendo incomprensibilie il flusso del discorso. Non parliamo di un viaggiatore ancora piu’ lontano, nella fascia degli asteroidi o nei pianeti esterni.

Quando veramente vorremo mettere in rete client a distanza interplanetaria questi problemi non saranno banali, e le comunicazioni via Internet interattive come le conosciamo oggi non saranno possibili.

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Il concetto è questo, quanto meno del payload METERON che entrerà in funziona a breve a bordo della ISS. E la cosa potrebbe rivelarsi molto utile per l’esplorazione, pensando a un robot che scende per primo e effettua l’outfit della base, mentre gli astronauti rimangono in orbita e scendono solo una volta che la base è pronta…

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Per risolvere il problema del ritardo causato dalla distanza elevata, non si potrebbero mettere in orbita dei satelliti attorno al pianeta in questione? Lo si fa anche qui sulla Terra nelle zone dove non funziona l’ADSL. Il problema di mettere questi satelliti è il costo?

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Semmai i satelliti di relay servirebbero per garantire una copertura continua senza Loss of Signal. Ma il ritardo è legato alla distanza tra l’operatore e il robot operato. Se in mezzo tra i due ci metti dei satelliti di relay questo non riduce la distanza nè aumenta la velocità della luce :wink:

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Gli astronauti potrebbero anche non scendere mai, se stiamo parlando di Marte.

Un robot telecomandato in tempo reale dall’orbita, con una fonte di energia che gli consenta di muoversi un po’ speditamente consentirebbe di fare tantissime cose in piu’ degli attuali rover, e poco di meno di un umano chiuso in uno scafandro.

Gli umani hanno il vizio di voler tornare a casa e questo aumenta incredibilmente i costi, la complessita’ e il delta V complessivo per calarli e ritirarli fuori da un pozzo gravitazionale. Secondo me in modo irragionevole.

Quei soldi sono molto meglio spesi piuttosto per fare altre missioni umane verso altre destinazioni, piuttosto. Se proprio vogliamo far imprimere l’impronta di una scarpetta su qualche altro corpo, allora si scelga qualche asteroide o satellite con velocita’ di fuga nell’ordine delle centinaia di metri al secondo, invece che delle migliaia.

Magari gli stessi Phobos e Deimos.

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A parte che si sta parlando di tecnologie di comunicazione, quindi il discorso è un altro…

Il “poco” è tutto da vedere. Il problema della “velocità” non è l’energia. E non è neppure l’unico problema

Qui non ti seguo.
Comprendo la necessità di valutare attentamente l’opportunità di missioni abitate sulla superficie di Marte. Ma se non si trovano motivazioni valide, perchè dovrebbe essere meglio una cosa volta solo a lasciare l’impronta di un piede su un sasso?
Non vedo il collegamento tra i due ragionamenti.

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Sorry se mi sono espresso male.

Riprovo.

Far atterrare astronauti su Marte e poi riportarli indietro e’ infinitamente piu’ complesso, rischioso e costoso che farli solo orbitare.

Anche per portarceli una volta sola gli investimenti, che in gran parte sarebbero di startup, sono immensi.

Lo sviluppo, in alternativa, di soluzioni per telecomandare dei rover da vicino (senza il ritardo di molti minuti) ha senso e potrebbe avere molti fallout tecnologici nello spazio e sulla terra, oltre a raggiungere piu’ risultati scientifici a parita’ di costi.

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In base a cosa dici “Piú risultati scientifici”? Ci sono cose che solo l’uomo può fare, per cui ci vuole un essere umano con le mani e gli occhi sull’hardware. E non c’é robot telecomandato che possa sostituirlo… e questo lo dico per esperienza personale.

Durante tutte le attività di maintenance sulla ISS, gli astronauti ricevono procedure precedentemente preparate a terra. Però poi in real time, sulla base delle osservazioni dell’astronauta stesso, si discute con lui e si prendono decisioni per cambiare leggermente le attività, o per fare qualcosa che era sfuggito a tutti ma che è stato osservato dall’astronauta durante l’attività… questa è una cosa che nessun robot farà mai

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Molto interessante Buzz… a spanne quanto spesso succede?

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È la normalità… con questo non voglio dire che l’attivitá viene stravolta, sono piccole cose all’interno dell’attività stessa, o anche commenti, domande, il debriefing post-attività… tutte cose che aiutano noi a terra a fare meglio quella stessa cosa sul momento, e anche a migliorare il nostro approccio nella preparazione delle cose da fare in futuro.

E poi ogni tanto avvengono anche le cose totalmente inaspettate, in cui stiamo cercando la causa di un’anomalia da qualche parte e non troviamo niente, e l’astronauta nota qualcosa che a noi era sfuggito completamente e che ci porta alla soluzione del problema. Questo ovviamente avviene di rado, perchè prima di far fare un’attivitá e di spendere crew-time, a terra ci si pensa e si ridiscute della cosa 1 milione di volte :wink:

Queste, comunque sono tutte cose che si possono fare solo essendo lì, avendo le mani, gli occhi, le orecchie, il naso, a contatto con quello che si sta facendo… ed è per questo che abbiamo biisogno di esseri umani

PS: questo secondo me vale in ogni cosa, non solo nelle applicazioni spaziali. È un po’ il concetto dei militari quando parlano di “boots on the ground”

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Ho scritto “piu’ risultati scientifici a parita’ di costi”.

Io sono convintissimo che nessuna macchina telecomandata da un uomo potra’ sostituire completamente un uomo li, presente, ancora per un bel pezzo.

Pero’ l’uomo su Marte costa veramente tanto e quello che potresti fare in alternativa potrebbe rendere ben piu’ di quello che si perde.

Andare in orbita partendo dalla superficie di Marte non e’ uno scherzo.

Non e’ come partire dalla Terra, il delta V e’ decisamente inferiore. Ma e’ molto superiore che dalla Luna. E non e’ mai stato fatto, neanche con veicoli robotizzati.

Ora, immaginiamo di poter rinunciare a questi costi, questa complessita’, questa massa e questo delta V aggiuntivo.
Mandiamo su Marte solo oggetti che non e’ necessario far tornare indietro.

Con gli stessi soldi quanti altri obiettivi scientifici potremmo raggiungere?

Banalmente potremmo disseminare Marte di rover, inclusi i ghiacciai, i pozzi neri, i vulcani, anche in punti pericolosi dove c’e’ una certa probabilita’ che le cose vadano storte. E facciamoli controllare da umani in orbita.

Inoltre proprio le tecnologie di telepresenza nello spazio sono un risultato tecnologico di altissimo valore (e non solo per lo spazio). Oggi i robot, pur se telecomandati da vicino non sono in grado di fare tutto quello che fanno gli uomini? Miglioriamo i robot.

Inoltre invece di spendere tutto per una infrastruttura grossa e non riutilizzabile per tornare da Marte, perche’ non spendiamo per costruire un vero veicolo interplanetario, magari un’evoluzione del meraviglioso Nautilus, in grado di visitare mezzo sistema solare fino alla fascia degli asteroidi?

Io vorrei che le limitate risorse venissero spese oculatamente per fare delle vere scoperte e creare dei veri progressi sostenibili in vista dello sfruttamento e della colonizzazione dello spazio.

Mi duole ricordarlo, ma l’approccio di sviluppare una infrastruttura molto costosa e iperdedicata per far atterrare astronauti su un altro ben specifico corpo celeste, non riutilizzabile per fare altro e non sostenibile per una presenza regolare o permanente, e’ gia’ stato seguito per le missioni Apollo. 45 anni fa. Senza che in questi 45 anni ci siamo tornati, appunto.

Sono opinioni.

Anche a me costa rimandare il sogno di un umano che cammina su Marte, ma prima di quello farei molte altre cose.

Secondo me di scoperte e di vero progresso se ne fanno di piu’ andando nello spazio piuttosto piu’ vicino ma per restarci o almeno tornarci spesso, per gettare ponti permanenti e costruire un percorso, invece che fare la sboronata ipercostosa e poi sbaraccare tutto quando lo spettacolo e’ finito.

Non ho modo di provare che sia meglio ma se volete proviamo a fare due stime e conticini alla buona su specifici aspetti.

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Tutto sommato concordo con indaco…

Robotica e informatica stanno progredendo a velocità molto maggiori rispetto alla ricerca spaziale…

Se proviamo a fare una realistica speculazione scientifica (scusate l’ossimoro) ai tempi in cui avremo trovato le motivazioni per andare su marte (anni 30 spero) sarebbe più sensato controllare un’evoluzione di Robonaut (controllarlo in stile avatar di James Cameron per intenderci) dall’alto di un orbita marziana…

Non ci vuole un umano con le mani e gli occhi sull’hardware come pensa Buzz…bastano solo occhi,mani,satelliti di relay per garantire una copertura continua senza Loss of Signal e un ping accettabile tra Phobos e la superficie marziana…

ecco che lo sviluppo di protocolli del genere avrebero una utilità formidabile…

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Sì, e appena qualcosa va diverso da come hai previsto butti via la missione e ne fai una nuova, giusto per fare un esempio…

Su questo penso che chiunque nel forum sia d’accordo al 100% :slight_smile:

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Penso che dipenda da caso a caso, e che le due cose non si escludano.

Nonostante la ISS sia bistrattata e considerata da qualcuno uno sperpero di denaro, appena si approfondisce un po’ si vede quali e quale enorme know how viene costituito grazie ad essa. Dagli standard di docking, all’assemblaggio di grosse strutture, alla logistica di trasporto dei materiali e dei rifiuti, alle tecniche di supporto vitale, alle procedure in caso di detriti orbitali o in caso di flare solari, alle conoscenze mediche, alla vita di tutti i giorni, all’economia e al diritto quando piu’ nazioni, piu’ enti e piu’ aziende devono condividere un asset artificiale in orbita. Prima ho citato il Nautilus: dove verra’ testata la gravita’ artificiale? Sulla ISS. Tra qualche secolo un infinita’ delle tecniche messe a punto per la ISS saranno ancora alla base di moltissimi aspetti della vita nello spazio, cosi’ come oggi usiamo tecniche di costruzione, di coltivazione, leggi e diritto, strumenti di lavoro messi a punto 2000 anni fa.

Pero’ atterrare e ripartire da un altro pianeta mi sembra che lo sottovalutiate.

E’ gia’ difficile fare un lanciatore che vada in orbita da questo pianeta, pur avendo alle spalle tutte le risorse della terra.

Basta fare due conticini per rendersi conto dell’enormita’ del problema. Non e’ impossibile ma e’ enorme. Non per niente Zubrin per una missione su Marte ipotizzava di sfruttare le risorse locali per produrre propellente.

E’ vero, se va qualcosa storto gli umani possono risolvere dove le macchine non sarebbero riuscite.

Apollo 13 e’ tornato indietro perche’ a bordo c’erano gli umani. Hubble e’ stato salvato perche’ degli umani l’hanno riparato, piu’ volte, a martellate.

Ma se qualcosa va molto storto gli umani possono anche morire in un modo orribile, per l’esaurimento di risorse, di cibo, di aria, di energia.

E’ anche vero che le nuove conquiste e le nuove esplorazioni in passato avevano dei costi in termini umani che oggi consideriamo totalmente inaccettabili. I gruppi che hanno esplorato l’ammazzonia sono tornati indietro con una mortalita’ del 90%. Le grandi scoperte geografiche via mare hanno richiesto tributi in termini di vite umane non molto inferiori. Ancora oggi la mortalita’ per le spedizioni sull’Everest o sul K2 e’ spaventosamente alta. C’e’ gente che si lancia dall’elicottero con ali da pipistrello o salta da un palazzo all’altro con lo skate board e prende dei rischi pazzeschi per motivi molto piu’ futili che scoprire ed esplorare un nuovo mondo.

Qualcuno e’ arrivato addirittura a proporre una missione umana su Marte senza ritorno.
http://www.universetoday.com/13037/a-one-way-one-person-mission-to-mars/
http://www.npr.org/2010/12/05/131815965/one-way-mission-to-mars

Questo risolverebbe gran parte dei problemi tecnologici ed economici.

E anche se ci inorridisce, chi lo propone dal punto di vista strettamente logico ha ragione, non fa una piega.

Cibo e risorse per andare avanti ad oltranza fino alla vecchiaia sono tecnicamente molto piu’ semplici da assicurare che il biglietto di ritorno.

Sono sicuro che si troverebbero comunque masse di volontari, e che tutto sommato per costoro sia un modo logico e accettabile di dare senso alla propria vita, a spendere bene il tempo che ci e’ dato.

E’ vero, in passato ed oggi la gente si e’ presa e si prende rischi trementi per delle cagate di motivi.

Pero’ tutto sommato io preferisco i robot e la telepresenza, che una volta messa a punto ci consentira’ di andare tutti sulla Luna tutti in un istante o di trovare un lavoro di montatore in orbita e, alla fine del turno, uscire belli tranquilli in una tiepida serata a respirarsi la sicura, ben schermata e protettiva atmosfera terrestre.

Sono sicuro che servirebbe e sono contento che ci investano, come deduciamo dall’articolo postato.