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Auch Rover auf dem Mars sind ein Teil des interplanetaren Datennetzes.
Auch Rover auf dem Mars sind ein Teil des interplanetaren Datennetzes.(Foto: NASA / JPL)

Testbetrieb im Weltraum läuft bereits: So arbeitet das interplanetare Internet

Von Roland Peters

Das Internet ist das zentrale Kommunikationsmedium auf der Erde. Doch was passiert, wenn der Mensch den Weltraum erkundet und besiedelt? Vint Cerf ist einer der Väter des globalen Netzes - und beschreibt nun, wie das interplanetarische Internet funktioniert. Der Testbetrieb läuft bereits.

"Würde es zwischen Planeten funktionieren?" Das war die Ausgangsfrage, die sich Vint Cerf über das terrestrische Internet im Jahr 1997 stellte. Nach Beratungen mit anderen Experten ist sich der Erfinder des TCP-Protokolls sicher: Nein, würde es nicht. Dann beginnt einer der "Väter des Internet", an seinem nächsten Baby zu arbeiten. Dem interplanetarischen Netzwerk.

Als Vint Cerf und Bob Kahn im Jahr 1973 das "Transmission Control Protocol" (TCP), die technische Grundlagen des globalen Datenverkehrs entwarfen, ahnte kaum jemand, welche Bedeutung es für die Kommunikation der Menschen haben würde. Doch Cerf denkt in den 90er Jahren bereits an die Kommunikation in weiteren 25 Jahren. Seither arbeitet der Wissenschaftler an einer Weiterentwicklung des TCP. Inzwischen sind große Teile fertig und ein interplanetarisches "Delay/Disruption Tolerant Network" (DTN) ist im Testbetrieb.

In einem ausführlichen Interview mit dem US-Technikmagazin "Wired" erklärt Cerf nun, wie das Internet im interplanetarischen Gebrauch funktioniert. Wenn wirklich Menschen auf dem Mars landen sollten, werden sie es dem 69-Jährigen danken. Denn je größer die Entfernung, desto schwieriger und fehleranfälliger ist die direkte Kommunikation von Sender zu Empfänger.

Informationen verlieren sich

Vint Cerf entwickelte das TCP-Protokoll mit.
Vint Cerf entwickelte das TCP-Protokoll mit.(Foto: CC BY 2.0 / Joi lto)

Als Grundproblem machten Cerf und die US-Raumfahrbehörde Nasa die Verzögerung und die Unterbrechung von Datenverbindungen aus. Physische Leitungen sind nicht überall möglich, das gilt auf der Erde wie im Weltraum. Die Daten, in einzelne Pakete zerhackt, brauchen bis zu 20 Minuten von der Erde bis zum Mars. Zudem macht die Rotation der Planeten Probleme.

Im terrestrischen Internet gehen mitunter Datenpakete verloren, was aber nicht schlimm ist, da sie der Versender einfach noch einmal auf die Reise schicken kann. Bei interplanetarischer Kommunikation ist das gravierend, denn die Verzögerungen und Unterbrechungen sind einfach zu groß. Die Information verliert sich in den Weiten des Weltraums.

Knotenpunkte entscheidend

Cerf und seine Nasa-Kollegen setzen bei den Knotenpunkten an, also den Zwischenstationen, von denen die Pakete weitergeleitet werden. Diese speichern als Teil eines DTN im Gegensatz zum terrestrischen Netz die Informationen länger und versuchen entsprechend, die Daten zuzustellen: "Store-and-Forward" heißt dieses Prinzip. Es ist ein wenig wie beim Baseball: Ergibt sich die Chance, bewegt sich das Datenpaket zur nächsten Base, bis es im Ziel angekommen ist.

Das Protokoll wird bereits von einigen Geräten genutzt, berichtet Cerf: Auf der Erde etwa das Deep Space Network der Nasa mit mehreren riesigen Antennen. Auch die internationale Raumstation ISS verwendet es, ebenso zwei Sonden in der Umlaufbahn des Mars' und der Rover Curiosity auf der Oberfläche. Um die Sonne kreist zudem Epoxi, der so bereits Daten über die Entfernung von 32 Millionen Kilometern sendete. In einem Experiment steuerte die Astronautin Sunita Williams von der ISS aus einen Roboter durch einen Hinderniskurs in Darmstadt. Jede Maschine ist dabei ein potenzieller Knotenpunkt. Das kann theoretisch auch ein Rechner mit Solarzellenbetrieb sein, der einfach abgeworfen wird; ohne dass ein Mensch den Himmelskörper betreten muss.

Unabhängig von Sender und Empfänger

Auch für die Weiterentwicklung des terrestrischen Internet ist das neue Protokoll nützlich. "In Tests konnten wir drei- bis fünfmal so viele Daten in einer militärischen Kampfsituation mit vielen Störfaktoren übertragen als mit TCP", sagt Cerf. Einer der Schlüssel sei die Speicherung der Datenpakete innerhalb des Netzwerkes, unabhängig von Sender und Empfänger. Diese Knotenpunkte sind auf der Erde Jeeps oder Panzer, im Weltraum Raumschiffe oder Sonden.

"Ich erwarte, dass diese Protokolle in Zukunft sowohl für bemannte, als auch Roboter-gestützte Weltraum-Erkundung genutzt werden. Wir hoffen, dass Raumschiffe nach ihrem primären Einsatz in ein Relais für dieses 'Store-and-forward'-Netzwerk umfunktioniert werden." Cerfs Vision: Die Erkundung und eventuelle Besiedlung des Weltraums geht einher mit dem Aufbau eines interplanetarischen Internets.

Quelle: n-tv.de

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