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Tech by VICE

Cómo los humanos llevarán el internet al espacio

En el futuro, los orbitadores, los rovers, las sondas espaciales e incluso los hábitats humanos en el espacio serán nodos en el internet de las cosas.

por Becky Ferreira; traducido por Daniela Silva
10 Julio 2019, 11:30pm

Imagen: Getty Images

Artículo publicado originalmente por Motherboard Estados Unidos.

En una reciente cumbre sobre comercio espacial, se le preguntó a Deborah Barnhart, directora del Centro Espacial y de Cohetes de EE. UU., si tenía alguna predicción sobre las primeras palabras que se hablarán en Marte.

"Serían: '¿Cuál es la contraseña del Wi-Fi?'", dijo Barnhart, según Jeff Foust de SpaceNews.

Si bien esa frase no es tan elevada como la histórica de Neil Armstrong "Un pequeño paso para el hombre, un gran paso para la humanidad", pronunciada en la Luna hace 50 años, refleja la realidad de que el internet seguirá a los humanos a donde sea que vayan, incluso al espacio o a la superficie de otros planetas.

Desde el comienzo de los vuelos espaciales, la mayoría de las naves se han comunicado mediante el envío de señales de radio entre sí y a las estaciones terrestres. El flujo de información suele estar apuntando hacia un solo sentido, desde la nave espacial a la Tierra; y el enlace normalmente no se comparte más que a unos pocos dispositivos.

Pero si los humanos queremos expandir nuestra civilización adentrándonos en el sistema solar –un objetivo que en sí mismo es un tema de debate acalorado– necesitaremos una revolución de internet orbital para apoyar las inmensas necesidades de datos de una población que navega por el espacio. Incluso si el espacio sigue siendo en gran parte del dominio de los robots, los dispositivos conectados en red tienen la capacidad de recopilar y distribuir grandes cantidades de información en relación con los enlaces de radio que se utilizan en la actualidad.

Cualquier persona que haya experimentado fallas en su conexión cuando el enrutador está en la misma habitación puede ser escéptico a esta visión de construir un internet funcional en el espacio exterior. Pero desde la década de 1990, los investigadores de la NASA han estado desarrollando algo llamado Red Tolerante a Demoras (DTN, por sus siglas en inglés) que podría conectar a naves espaciales, rovers y aterrizadores en todo el sistema solar con la Tierra.

"Los protocolos DTN hacen para el sistema solar lo que los protocolos de internet hicieron para la Tierra", dijo David Israel, un arquitecto de comunicaciones espaciales en el Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA, en una llamada telefónica. "Los protocolos de internet nos permitieron tomar las líneas telefónicas existentes, al principio, y comenzar a conectar en red los sistemas".

La DTN ofrecerá las mismas ventajas de red a los dispositivos espaciales, explicó.

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Arte conceptual del sistema DTN. Imagen: NASA

El proyecto para construir un internet en el espacio está relacionado con los esfuerzos en curso para establecer enormes constelaciones de internet por satélite. SpaceX, OneWeb, Boeing y muchas otras entidades comerciales están compitiendo actualmente para lanzar constelaciones de internet, lo que probablemente llevará al despliegue de miles de nuevas naves espaciales en órbita terrestre durante la próxima década.

En su mayor parte, las constelaciones de internet por satélite se centrarán en mejorar la velocidad, la eficiencia y la disponibilidad de la banda ancha para las personas y dispositivos en la Tierra , también conocido como internet terrestre.

La DTN, por el contrario, expandiría el internet de las cosas en el espacio y otros planetas, cambiando drásticamente la forma en que los humanos interactúan con las naves espaciales.

El mayor desafío hacia esa meta está allí mismo en el nombre de la DTN: retrasos e interrupciones.

El tráfico de internet en la Tierra ha proliferado debido a las conexiones casi instantáneas, pero este lujo no es posible en el espacio exterior.

A la luz le lleva unos minutos viajar entre la Tierra y Marte, y horas para que llegue al sistema solar exterior, por lo que la DTN debe tener en cuenta las grandes brechas temporales. También debe ser resistente para vincular las interrupciones causadas por los cuerpos planetarios y otros fenómenos espaciales que cortan la comunicación entre nodos en la red.

Hace unos 20 años, los investigadores del Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA se asociaron con el pionero de internet Vint Cerf para superar estos desafíos. J. Leigh Torgerson, un arquitecto de redes de comunicaciones espaciales en JPL, ha estado en este equipo desde su inicio.

"Nos dimos cuenta rápidamente de que los protocolos estándar de internet no eran adecuados para el uso interplanetario", dijo Torgerson en un correo electrónico. Los protocolos de internet asumieron "muchas interacciones 'habladas'" con solo milisegundos de retraso bidireccional, explicó, y "no hay capacidad para almacenar datos en el camino".

Para resolver el problema, el equipo de la DTN desarrolló el "Protocolo Bundle", un sistema que almacena automáticamente los datos en los nodos hasta que se establezca firmemente el siguiente enlace en la cadena de la red.

Debido a que la DTN está diseñada específicamente para retrasos e interrupciones, también es útil en entornos de la Tierra que frecuentemente se enfrentan a interrupciones de enlace.

"La DTN ya se ha utilizado para redes de sensores sísmicos distribuidos, rastreo y monitoreo de vida silvestre (con collares de rastreo habilitados para la DTN), monitoreo de la calidad del agua de los lagos y muchas aplicaciones terrestres interesantes", señaló Torgerson.

Como se preveía actualmente, la DTN conectaría los protocolos de internet en la Tierra, y tal vez eventualmente otros planetas, con dispositivos en todo el sistema solar. En otras palabras, el Protocolo Bundle no es un reemplazo para las suites de internet convencionales, sino una superposición basada en el espacio que los enlaza.

"Si te vas de vacaciones a la Luna y traes tu computadora portátil, es posible que uses la misma interfaz Wi-Fi y puedas hacer cosas a nivel local", especuló Israel. “Pero si quisieras intercambiar mensajes de la Luna con un amigo en la Tierra o en Marte, tu mensaje se transmitirá a través del Protocolo de Bundle. No estaría en la IP local".

La idea de tener puntos de acceso locales esparcidos por el sistema solar también ha capturado la imaginación de las personas en el sector espacial privado.

En 2013, M. Brian Barnett, un experto en comunicaciones espaciales y empresario, dirigió un equipo que envió mensajes de texto desde Spaceport America a una nave espacial UP Aeroespacial a más de 115 kilómetros sobre el suelo. Estudiantes de secundaria de Albuquerque, Nuevo México, participaron en el experimento, así que, naturalmente, el primer mensaje de texto que llegó en la nave espacial decía: "Hasta la vista, baby".

"Esa es toda la belleza de eso", dijo Barnett en una llamada telefónica. "Hacer que sea muy fácil comunicarse con algo en una nave espacial, ya sea una persona, una carga útil o una máquina".

Inspirado por el éxito del experimento, Barnett fundó Solstar Space Co. en 2017 con el objetivo de construir un servicio comercial de internet que pudiera conectar a los clientes de la Tierra con los equipos en el espacio.

"Una de las primeras aplicaciones es permitir que los científicos espaciales tengan una interacción bidireccional con sus experimentos durante un vuelo espacial desde cualquier dispositivo conectado a internet", dijo. El objetivo a largo plazo es facilitar que "la persona promedio pueda interactuar con la exploración espacial, sentirse parte de ella", agregó Barnett.

El equipo de Solstar dio un gran paso hacia esta visión del Wi-Fi interactivo espacial durante una prueba de vuelo 2018 en la cápsula New Shepard de Blue Origin, una nave comercial suborbital diseñada principalmente para turistas.

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El equipo Solstar en el vuelo de prueba en abril de 2018 en New Shepard. De archivo: Blue Origin

New Shepard llevó el Schmitt Space Communicator, un dispositivo Solstar llamado así por el astronauta del Apolo 17 Harrison Schmitt, a 106 kilómetrosd sobre la superficie de la Tierra como parte de una demostración tecnológica.

"Es como un router", dijo Barnett, describiendo el comunicador de Schmitt. "ese dispositivo inalámbrico que tienes en tu casa que da acceso al Wi-Fi, pero está especialmente diseñado para el entorno espacial y para la nave espacial en la que estamos volando".

A pesar de algunos problemas de conexión de señal durante el período previo al vuelo, Barnett y sus colegas pudieron usar el comunicador para publicar el primer tweet comercial en el espacio.

Esta tecnología podría abrir nuevos canales de comunicación para misiones robóticas, pero el equipo de Solstar también quiere desarrollarla para futuros turistas espaciales. Un punto de acceso Wi-Fi en una nave espacial como New Shepard permitiría a los clientes conectarse en línea durante un vuelo y publicar sus selfies obligatorias del espacio.

Debido a que la comunicación entre naves espaciales y estaciones terrestres está actualmente mediada por organizaciones gubernamentales, lo que ralentiza el flujo de información, el equipo de Solstar predice que habrá un mercado para enlaces de internet más flexibles operados por compañías privadas en el futuro.

Esto plantea la posibilidad de que la infraestructura del internet espacial pueda evolucionar en líneas similares a la del internet terrestre, que está respaldado por protocolos no patentados pero que también se adapta a proveedores de servicios comerciales.

La interacción entre los desarrolladores públicos y privados marcó el comienzo de la era digital, pero también dio lugar a divisiones digitales y preocupaciones sobre la neutralidad de la red. El internet espacial todavía no está lo suficientemente desarrollado, en esta etapa, como para ser un vector para ese tipo de inequidades, pero es un problema que los desarrolladores tienen en cuenta para el futuro.

"Queremos aprender lecciones del internet", dijo Israel. "Estamos entrando a una era en la que es muy parecido a los primeros días del internet. Todavía no hay un gran mercado comercial y estamos colocando las piezas básicas en su lugar, por lo que queremos esforzarnos para establecer el mismo tipo de arquitectura abierta".

Además de construir una infraestructura de base que no tenga propietario, los organismos reguladores como el Consultative Committee for Space Data Systems (CCSDS) deben anticipar los riesgos de seguridad cibernética que tendría el internet interplanetario.

Israel señaló que el cifrado será una característica particularmente importante para la DTN, para evitar que los hackers informáticos copien o alteren los bundles de información que se almacenarán en nodos individuales. "Estamos construyendo cosas mejores para abordar las preocupaciones y los problemas de seguridad desde el principio", dijo.

Torgerson dijo que la DTN "fue diseñada desde el principio para abordar completamente la seguridad cibernética" y que los protocolos de seguridad de la red están estandarizados por el CCSDS y también están siendo estandarizados por el Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet.

La idea de llevar el internet a la última frontera solía ser hipotética, pero ahora se está abriendo camino hacia la realidad. La DTN se ha probado muchas veces en órbita y actualmente se está utilizando una versión en la Estación Espacial Internacional. La nave espacial PACE de la NASA, cuyo lanzamiento está programado para el 2022, está hecha para ser la primera misión científica en utilizar la DTN.

Mientras tanto, las agencias espaciales en Europa, Corea y Japón también están integrando los conceptos de la DTN en sus futuros planes de misión.

Como señaló Israel, una de las cosas más tentadoras sobre estos desarrollos es que parecen reflejar los primeros días de internet en la Tierra. Si bien la utilidad básica del internet fue aceptada desde su origen, nadie podría haber previsto todas sus permutaciones caleidoscópicas o las formas profundas en que podría reconfigurar a la sociedad.

Del mismo modo, es difícil anticipar los detalles de un futuro en el que los orbitadores, los rovers, las sondas espaciales e incluso los hábitats humanos en el espacio serán nodos en el internet de las cosas. La única predicción segura es que esas complejidades serán esculpidas por interacciones complejas entre los gobiernos, las empresas y los usuarios individuales, al igual que el internet terrestre.

Las primeras palabras pronunciadas en Marte podrían ser: ¿Cuál es la contraseña de Wi-Fi? Pero otra buena pregunta sería: ¿Qué harías una vez que estés en línea fuera de la Tierra?