ما هو الإنترنت القائم على الفضاء

لقد منحت التكنولوجيا بعض الأشياء المدهشة مثل الهاتف الذكي والكمبيوتر ومكنت من القيام بأشياء مهمة مثل اتخاذ الخطوة الأولى على القمر، وكما يعمل الإنترنت القائم على الفضاء على تغيير الطريقة التي يتم من خلالها تصفح الإنترنت وإدارة الأعمال والتواصل مع الآخرين في جميع أنحاء العالم.

ما هو الإنترنت القائم على الفضاء؟

الإنترنت القائم على الفضاء: هو القدرة على استخدام الأقمار الصناعية في مدار حول الأرض لإرسال واستقبال البيانات، وعلى الرغم من وجود الإنترنت عبر الأقمار الصناعية بالفعل فإنّ الإنترنت الفضائي أسرع بكثير ولديه القدرة على العمل في جميع أنحاء العالم.

آلية عمل الإنترنت القائم على الفضاء:

لجعلها تعمل يتم نشر الآلاف من الأقمار الصناعية منخفضة التكلفة في مدار فوق الأرض، ومع ذلك فهي تختلف عن الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة إلى الأرض، والمستخدمة بشكل شائع في الإنترنت عبر الأقمار الصناعية، وبدلاً من ذلك تُستخدم الأقمار الصناعية ذات المدار الأرضي المنخفض “LEO” في الأبراج أو آلاف الأقمار الصناعية في نمط يشبه الشبكة لتوفير تغطية إنترنت مستمرة.

فمثلاً الأقمار الصناعية من قبل شركة الابتكار الفضائية “Iridium” تطير بسرعة “17000 ميل في الساعة” تقريباً لتكمل مداراً حول العالم كل “100 دقيقة”، وبالنسبة للإنترنت من خلال الأقمار الصناعية فإن سرعة تكون حوالي “7000 ميل في الساعة”، وبذلك تكون سرعة الإنترنت الفضائي أعلى بشكل كبير.

الإنترنت القائم على التباعد أيضاً لا يعرف المسافة، وتستخدم بعض الشبكات الداخلية الفضائية مثل “Starlink” منارات ترسل إشارات منسقة إلى الأرض، ومن قيمة “210 ميلاً” إلى “750 ميلاً” باستعمال نطاقات تردد “Ka” و”Ku”، وهذا يسمح بإرسال الرسائل أسرع مرتين من الألياف المستخدمة لتوصيل الإنترنت على الأرض بغض النظر عن المسافة بين هنا والنجوم.

• “LEO” هي اختصار لـ “Low Earth Orbit”.

أساسيات الإنترنت القائم على الفضاء:

مع ظهور أقمار البث المباشر والأقمار الصناعية الصغيرة غير المكلفة يتنافس المذيعون عبر الأقمار الصناعية مع مزودي تلفاز الكابل، ومن خلال تقديم مئات القنوات من خدمات الفيديو الرقمية لملايين العملاء بدون بنية تحتية سلكية، ويرغب العديد من هؤلاء المذيعين أيضاً في التنافس مع مزودي خدمة الإنترنت من خلال توفير وصول عالي السرعة إلى الإنترنت للمنازل والشركات.

إذا كانت خدمات الأقمار الصناعية تسير على ما يرام فلن يضطر المستخدمون بعد الآن إلى الانتظار للاستمتاع باتصالات بيانات الإنترنت متعددة الجيجابايت حتى تزودهم شركة الهاتف بكابل الألياف الضوئية و في حين أنّه من الممكن ارتداد حزم بيانات الإنترنت عن أقمار الاتصالات المتزامنة مع الأرض والمدار الأرضي “GEO”، فإنّ البروتوكول الذي يضمن وصول الحزم بأمان “TCP / IP” يؤدي أيضاً إلى إبطاء حركة المرور المستندة إلى القمر الصناعي إلى زحف نسبي.

وهذا لأنّه في الفضاء يجب أن يحمل “TCP / IP” البيانات عبر مسافات أطول بكثير ممّا صُممت من أجله البروتوكولات، كما يؤدي هذا إلى حدوث تأخيرات في الإرسال تجعل من غير العملي تنزيل الملفات الكبيرة من البيانات، بما في ذلك الصور ومنتجات الوسائط المتعددة التي تحتاجها العديد من المؤسسات ومع ذلك فقد توصل الباحثون الذين يبحثون عن حلول لهذه المشكلة إلى عدة مقترحات واعدة.

• “TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol/Internet Protocol”.

• “GEO” هي اختصار لـ “geostationary, earth orbit”.

الفرق بين الإنترنت الفضائي والأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة إلى الأرض:

• تستخدم معظم أنظمة الإنترنت الموجودة في الفضاء الأقمار الصناعية في المدار الثابت بالنسبة للأرض.

• يقع المدار الثابت بالنسبة للأرض على ارتفاع “35786 كم” فوق سطح الأرض وفوق خط الاستواء مباشرة.

• تتحرك الأقمار الصناعية في هذا المدار بسرعة حوالي “11000 كم في الساعة”، وتكمل دورة واحدة للأرض في نفس الوقت الذي تدور فيه الأرض مرة واحدة على محورها.

• لذلك بالنسبة للمراقب على الأرض يبدو القمر الصناعي في مدار ثابت بالنسبة للأرض ثابتاً.

مزايا الإنترنت القائم على الفضاء:

أولاً: التغطية:

يمكن للإشارات الصادرة عن أحد الأقمار الصناعية الثابتة بالنسبة إلى الأرض أن تغطي ما يقرب من ثلث الكوكب، وستكون ثلاثة إلى أربعة أقمار صناعية كافية لتغطية الأرض بأكملها.

ثانياً: اتصال أسهل:

نظراً لأنّ الأقمار الصناعية تبدو ثابتة فمن الأسهل الارتباط بها.

عيوب الإنترنت القائم على الفضاء:

مشكلات الكمون، حيث يبلغ زمن انتقال الإرسال من قمر صناعي في مدار ثابت بالنسبة إلى الأرض حوالي “600 مللي ثانية”، كما توجد الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض على ارتفاعات أعلى مقارنةً بالمدار الأرضي المنخفض، وبالتالي كلما كانت المسافة التي يجب تغطيتها أطول ينتج عنها زمن انتقال أكبر، والكمون هو الفاصل الزمني بين المستخدم الذي يبحث عن البيانات والخادم الذي يرسل تلك البيانات.

فوائد الإنترنت الفضائي عبر الإنترنت عبر الأقمار الصناعية:

أولاً: إنترنت عالمي عالي السرعة:

يغطي نظام الإنترنت الفضائي الذي يعمل بكامل طاقته العالم بأسره بإنترنت عالي السرعة، بما في ذلك تلك التي لا تتوفر فيها إمكانية الوصول إلى الإنترنت الحديثة.

ثانياً: يأخذ محل الألياف:

يحل الإنترنت الفضائي محل الألياف المستخدمة في اتصال الإنترنت الحديث، وهي نفس الألياف التي تكون مكلفة لمزودي الإنترنت.

ثالثاً: الإشارات المتسقة:

من إسقاط المكالمات وإشارات مفقودة، ولقد اختفت تلك المضايقات مع الإنترنت الفضائي.

رابعاً: الدليل المستقبلي:

يمنح الإنترنت الفضائي الاتصال اللازم لتشغيل واستخدام الأجهزة المبتكرة في المستقبل دون فشل.

خامساً: أداء أفضل:

بفضل استخدام الأقمار الصناعية ذات المدار الأرضي المنخفض، يجب تقليل الأداء الضعيف بسبب الكمون المرتفع.

التحديات التي تواجه الإنترنت القائم على الفضاء:

أولاً: وقت الإستجابة:

وقت الاستجابة: هو الوقت الذي يستغرقه طلب للتنقل بين المرسل والمتلقي ولمتلقي المعلومات لمعالجته، وعلى سبيل المثال سيؤدي وقت الاستجابة العالي إلى تأخير الفيديو أثناء مشاهدته من جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

يتميز الإنترنت الليفي البصري بزمن انتقال لا يتجاوز بضعة ميكروثانية لكل كيلومتر، وفي المقابل عندما ترسل إلى قمر صناعي ثابت بالنسبة إلى الأرض، مثل الأقمار الأكثر استعمالاً للإنترنت من خلال الأقمار الصناعية الحالية فإنّ زمن الوصول هو “700 ميكروثانية”، وعلى الرغم من أن الأقمار الصناعية المستخدمة للإنترنت الفضائي ستكون أقرب إلى الأرض، إلّا أنّ زمن الانتقال ومدى تأثيره على الاتصالات غير معروف في هذا الوقت.

ثانياً: نفايات الفضاء:

هناك ما يقرب من “4000 مركبة فضائية” تدور حول الأرض ولا يعمل منها سوى “1800 مركبة”، ومع بدء شركات الإنترنت الفضائية في نشر آلاف الأقمار الصناعية في الفضاء، سوف تتضاعف كمية “النفايات الفضائية” بسرعة، وقد يتسبب هذا النشر في تصادم أقمار صناعية كارثية وفقاً لوكالة ناسا.

ثالثاً: التحديات التقنية:

• تماماً مثل أي تقدم تقني آخر هناك تحديات تقنية مثل كيفية الحفاظ على الأقمار الصناعية في مكانها الصحيح في الفضاء، ومن يمكن للشركات بناء الآلاف من هذه الأقمار الصناعية في وقت واحد.

• على الرغم من التحديات فإنّ الإنترنت الفضائي يتحرك بكامل قوته مع حدوث تحسينات جديدة بسرعة ولا حدود لمستقبل الاتصال بالإنترنت.