A Nemzetközi Űrállomás (ISS) nemcsak laboratóriuma és bázisa a keringő űrhajóknak. 350 km magassággal a Föld felett, keringési sebessége 28 000 km/h, emellett a legmagasabb és leggyorsabban mozgó számítógépes hálózat.
jegyzet: A következő cikk 2010-ben készült, és valószínűleg az az állomás hardvere kissé javult azóta.
Ez már nem rakétatudomány
Az űrutazás futurisztikusan hangzik, de az ISS-nél használt sok készülék nem szégyelli még akkor sem, ha újrahasznosított hulladéklerakóban lenne. A gerinchálózat több mint 100 katonai adatbuszból áll, amelyeket 1973-ban terveztek az F-16 vadászgépek használatára. A 16 bites buszok legfeljebb 1 Mbps sebességgel képesek adatokat továbbítani, és több mint 1200 csatlakoztatott terminál használja egymással, más alrendszerekkel és laptopokkal való kommunikációhoz.
2008-ban HP ProCurve 2524 kapcsolókkal ellátott Ethernet hálózatot telepítettek az Európai Columbus modulra, így ez az első Ethernet hálózat az űrben. A NASA-nak azonban le kellett mondania a szokásos "következő munkanap" garanciáról, amelyet a HP biztosít ezekre a termékekre.
A közeljövőben a hálózatot Gigabit Ethernet-re frissítik, ami elősegíti az ISS, a TDRS műholdak és a Föld közötti kommunikációs sebesség 300 Mbps (lefelé irányuló) és 25 Mbps (felfelé irányuló) sebességre való növelését. Jelenleg 10 Mbps az downlink és 3 Mbps az upplink esetében.
A NASA úgy döntött, hogy megkerüli a lassú vezetéket a kábeleken keresztül, és saját Wi-Fi hálózatot telepített két hozzáférési ponttal. Az ISS 2011-es befejezését követően a Wi-Fi hálózat további bővítését tervezik.
A legtöbb laptop (68 darab) egy kissé elavult IBM ThinkPad A31 2002-től, 1,8 GHz-es Pentium 4 konfigurációban, 512 MB RAM-mal és 40 GB-os merevlemezzel. A használt operációs rendszer a Windows XP (igen, az Apple nem lépett be az űrbe). Idén nyáron azonban az orosz rakéta 32 új Lenovo ThinkPad T61p laptopot szállított, 2,4 GHz-es Intel Core 2 duo processzorokkal, 2 GB RAM-mal és 100 GB-os merevlemezzel az ISS-be. Az egyik szerverként szolgál.
Mielőtt a laptopok az űrbe kerülnének, igényes teszteken és speciális módosításokon kell átesniük. A legfontosabb a berendezés védelme a kozmikus sugárzásoktól és a jobb hűtéstől. Az univerzumban nincs gravitáció, és a forró levegő nem emelkedik oda, hanem egy helyen halmozódik fel. Ez gyakran túlmelegedéshez vezet. Emiatt további ventilátorokat telepítenek a számítógépekbe, és néhányuk vízhűtéssel is rendelkezik. Egy másik probléma, amely rontja a hűtést, az alacsonyabb légnyomás. A ventilátoroknak gyorsabban kell futniuk az állomáson, mint a Földön, hogy a rendszereket azonos hőmérsékletre lehűtsék.
A Windows mellett egyes rendszerek IBM AIX (Unix), Solaris és Linux operációs rendszereket használnak. A Linuxot használják elsődleges operációs rendszerként, különösen az Európai Űrügynökség (ESA) Columbus moduljában.
Kommunikáció
A Földdel való folyamatos audio, video és adatkommunikációt az S és a Ku sávban működő TDRS (Tracking and Data Relay Satellites) műholdak biztosítják. A hagyományos UHF rádiókat használják az űrsiklóval és az űrhajósok közötti kapcsolatra.
Van egy IP-telefon és egy webkamera is a fedélzeten, hogy kapcsolatba léphessen a földi űrhajós családokkal. Meglepő módon találunk egy sonka rádiót is, amelyet a rádióamatőrök használnak. A csatlakozás megkísérléséhez az oroszok kódja RS01SS, az amerikaiaké pedig az NA1SS.
Irányítás és navigáció
Az állomás első moduljait, a Unity-t és a Zaria-t 1998-ban csatlakoztatták. Később a Zvezda, a Destiny, a Leonardo, a Canadarm2, a Pirs, a Harmony, az európai Columbus és a japán Kibo modulokat csatlakoztatták. A 2011-es befejezés után az állomás belső térfogata 1000 m2, súlya pedig 400 tonna lesz.
Az ISS nagy sebességgel repül és 91 percenként kering a Föld körül. A navigáció legkisebb hibája és a pályától való eltérés az állomás túlmelegedését, a kapcsolat megszakadását vagy az áramellátást okozhatja. Kicsit meglepő, hogy az ISS GPS műholdakat használ a navigációhoz. Ezenkívül segít pontosítani a helyzetet az orosz GLONASS (globális navigációs műholdas rendszer) navigációs rendszerrel, valamint a Nap és a csillagok helyzetérzékelőivel, amelyek észlelik a csillagképeket. A navigációhoz nagyon fontosak a giroszkópikus RGA-rendszerek (Rate Gyroscope Assemblies). Pontos lézersugarakkal érzékeli a giroszkóp és így az állomás alakváltozását.
Számos elektromos giroszkópot használnak, 98 kilogrammos acélkerékkel, amely 6600 fordulat/perc sebességgel forog, az űrállomás helyzetének mozgatásához és korrekciójához. Természetesen hagyományos rakétamotorok is rendelkezésre állnak.
Napelemes állomás
Az ISS az összes villamos energiát napelemekből szerzi be. Az építkezés befejeztével az állomás több nagy szárnyat fog tartalmazni, amelyek 262 400 napelemből állnak, és 2500 négyzetméter alapterületűek. Együtt 120 kW energiát fognak termelni. 15 év után, kopás miatt, teljesítményük 105 kW-ra csökken.
A felhasznált napelemek hatékonysága 14%, ami az állomás tervezésének idején általános volt. A mai modern cikkek hatékonysága meghaladja a 30% -ot. Az állomás Ni-Mh akkumulátorokkal is rendelkezik, amelyek éjszaka energiát szolgáltatnak.
1996-ban forradalmi kísérletet hajtottak végre a leendő űrállomáson olcsó villamosenergia-termelés céljából. A transzfer mögött egy speciális, 19 km hosszú vezetőkábellel ellátott műholdat vontak. Az ionoszférában lévő elektronoknak és a Föld mágneses mezőjének mozgásának köszönhetően nagy mennyiségű energiát tudott előállítani. Ezenkívül, ha az elektromos áram ellentétes áramát engednék be a műholdba, elméletileg képes lenne a gravitációval szemben mozogni. Ez a technológia felhasználható az űrállomás helyzetének korrigálására, dollármilliók megtakarításával. Az egyik kísérletben azonban a műhold elszakadt és elrepült. A projekt nem folytatódott.
Mi a szabadidődben ?
A személyzet tagjai kérhetik, hogy filmeket, műsorokat vagy más multimédiás fájlokat töltsenek fel egy központi szerverre, amelyeket aztán megnézhetnek a laptopjukon. Michael Barratt űrhajós májusban is megnézte az új Star Trek-et, pontosan a film megjelenésének napján. Elődje, Greg Chamitoff űrhajós minden hétvégén nézte a Star Trek sorozatot. Úgy tűnik, hogy a Star Trek mellett az űrhajósokat a földönkívüli űrhajók és esetleg a www.vesmirni-lide.cz weboldal, ill. www.cosmic-people.com
A NASA www.spaceflight.nasa.gov/gallery/images/station/crew-13/hires/iss013e40000.jpg fotóján a Windows asztalon egy repülő csészealjakról van képük, valószínűleg a www.cosmic-people.com/ oldalról. angol/img_0000/obr277.jpg. Csak recesszióról van szó, vagy komolyan érdekli őket ez a kérdés? Egyébként az internet tele van a NASA állítólagosan titkos videóival, amelyek titokzatos repülő tárgyakat mutatnak be a Nemzetközi Űrállomás körül.
Amikor az űrhajósok nem játszanak számítógépekkel, szórakoznak a digitális fényképezőgépekkel és fényképezőgépekkel. A mai napig több mint 200 000 fotót és több száz órányi videót készítettek.
Bolygóközi internet
Az ISS-en még nincs közvetlen internetkapcsolat. Az e-mail szervert naponta háromszor szinkronizálják a földi állomással. Ennek ellenére többször előfordult, hogy a laptopokat vírusok fertőzték meg. Korábban a szlovák NOD32 vírusirtó rendszert telepítették az állomás számítógépeire. Nem ismert, hogy ezt a rendszert használják-e ma is.
Az egyik oka annak, hogy az űrhajósok nem rendelkeznek közvetlen kapcsolattal az internethez, az, hogy a jelenlegi internetes protokollokat nem úgy tervezték, hogy az űrben működjenek. A jövőben tervezik egy bolygóközi Internet felépítését a Naprendszerünkben. A bolygókra küldött összes új szondának és műholdnak ilyen módon kell kommunikálnia.
Ilyen barátságtalan környezetben számolni kell néhány perc vagy óra jel késéssel, nagy interferenciával és a kommunikáció megszakításával. 6–60 percbe telik, mire a rádiójel áthalad a Földről a Marsra és vissza. Az idő a bolygók folyamatosan változó helyzetétől függ. Az interferenciát gyakran a napkitörések okozzák. Ha a kommunikáló műhold a bolygó túlsó oldalán található, akkor a kapcsolat teljesen megszakadhat.
Ezekre a körülményekre fejlesztik a DTN (Disruption Tolerant Networking) technológiát, amely magában foglalja például az SCPS-FP, SCPS-TP, SCSP-SP és SCSP-NP protokollokat. Ezek hasonlóak a standard FTP, TCP és IP protokollokhoz. Néhány műholdon már tesztelték a bolygóközi internetet, az űrállomáson pedig ez év novembere óta zajlanak a tesztek.
2010 utolsó negyedévében a bolygóközi internetnek köszönhetően az űrhajósok most már közvetlenül az internethez juthattak laptopjukról.