האינטרנט שינה כמעט כל דבר שאנחנו מכירים ב-30 השנים האחרונות. האינטרנט מכיל בקרבו אוסף גדול מאוד של טכנולוגיות חומרה ותוכנה, המספקות מגוון רחב של יישומים כמו שינוע מידע, ניתוב, מיון, סיווג, חיפוש, אחסון, אבטחה, הצפנה וכן הלאה.
באופן די מפתיע, החלל נשאר מאחור. למרות שלווייני תקשורת משמשים כחלק אינטגרלי מרשת האינטרנט הארצית, תפקידם מוגבל בעיקר בהעברת אינפורמציה בין שתי נקודות קרקע. כדי להבין למה זה מוגבל ומה אנחנו מפסידים, צריך להבין טוב יותר איך נראית רשת האינטרנט, מה מרכיב אותה ומה החלל יכול להציע כדי לתת לנו את האינטרנט שלא ידענו שאנחנו צריכים.
אפשר לדמות את רשת האינטרנט לרשת כבישים ואת המידע העובר ברשת האינטרנט לאנשים הנוסעים על אותם הכבישים. כמות המידע והמהירות בהן המידע נע ממקום למקום תלויות באופי הכביש, האם הוא מפותל או ישר, כמה מסלולים יש בו, כמה צמתים ומחלפים וכמה הוא עמוס.
האינטרנט הוא כמו רשת כבישים, שהמידע שעובר בה הוא כמו אנשים הנוסעים על אותם הכבישים. כמות המידע והמהירות בהן המידע נע ממקום למקום תלויות באופי הכביש, האם הוא מפותל או ישר, כמה מסלולים יש בו, כמה צמתים ומחלפים וכמה הוא עמוס
דבר נוסף המשפיע על כמות האנשים העוברים בכביש הוא כמה אנשים נוסעים בכל מכונית, וטיב המכוניות עצמן. לדוגמה, אם במקטע כביש עוברות 100 מכונית בשעה אבל בכל מכונית נוסע אדם אחד - ניצולת הכביש היא 100 אנשים לשעה. לעומת זאת, אם בכל מכונית יושבים 4 אנשים תגדל ניצולת הכביש פי ארבע - ל-400 אנשים לשעה, ואם אותם אנשים ייסעו באוטובוסים ולא במכוניות פרטיות ובכל אוטובוס 40 נוסעים - הכמות תגדל פי ארבעים, ל-4,000 איש בשעה.
אחד מהדברים החשובים ביותר בכל רשת הם הצמתים המחברים בין המקטעים השונים. להבדיל מרשת כבישים, חלק גדול מהחכמה של רשת האינטרנט נמצא בצמתים הללו. הצמתים לא רק מחליטים לאן המידע העובר דרכם ינותב, הם גם מחליטים כמה "אנשים" יעלו על כל רכב והאם יהיו אלו "מכונית פרטיות" או "אוטובוסים" עליהם ייסעו.
כמו ברשת כבישים, כך גם ברשת האינטרנט ישנן דרכים שונות. מאגדים של סיבים אופטיים המחברים בין ארצות ויבשות מתחת לפני הים ובגשרים בין יבשתיים, הם האוטוסטרדות של האינטרנט עליהם זורמת כמות מידע אדירה בכל יום. רשת הסיבים שמחלקת את המידע מנקודות החיבור הארציות לנקודות חלוקה מקומית מקבילה לרשת הכבישים הבין עירוניים ממנה מסתעפים כבישים ורחובות המחלקים את המידע לכל בית. הרשתות האלחוטיות שמחברות את הטלפונים שלנו לתחנות הבסיס הסלולאריות הן שבילי אופניים והמדרכות בהם אנו הולכים רק מרחק קצר מנקודה אחת לאחרת בערים.
אז מה כל זה קשור לחלל ואיפה בכלל יש כאן בעיה?
כמו בכבישים גם ברשת האינטרנט יש פקקים, חסימות וחוסר יעילות שעולה הרבה, הרבה כסף. דמיינו לרגע עולם עתידי בו בכל צומת אפשר לא רק לפנות ימינה, שמאלה או להמשיך ישר - אלא אפשר גם לטוס למעלה ולדלג על מקטעים חסומים, פקוקים או סתם לקצר את הדרך - זה מה שהחלל יכול להציע לרשת האינטרנט, ממד נוסף שמאפשר גישה מהירה כמעט מכל מקום לכל מקום.
לווייני התקשורת של היום אינם לוקחים חלק בפרוטוקול רשת האינטרנט, מה שלא מאפשר להם לנתב בעצמם את המידע על בסיס סיווג, עדיפות ועומס. גם רשתות הלוויינים המתקדמות ביותר עדיין נשענות על תחנות קרקע כדי לנתב דרכם את המידע בו הלוויין משמש "צינור" בלבד
כדי שכל זה יהיה אפשרי, לוויינים צרכים לדעת "לשחק את המשחק" וכרגע, זה לא המצב. רשת התקשורת הלוויינית היום היא יותר כמו רשת של שדות התעופה. אז נכון, לקחת מטוס חוסך הרבה זמן וגם אפשר להעמיס עליו המון נוסעים אבל הוא דורש תשתית יקרה וגדולה של שדות תעופה, הוא יקר ומסובך והגיוני להשתמש בו רק במקרים מאוד מסוימים.
לדוגמה, נסיעה בין תל-אביב לחיפה תמיד תהיה פשוטה ומהירה בהרבה מטיסה בה צריך לנסוע לשדה התעופה, להגיע לפחות שעה וחצי לפני הטיסה, לחנות, לעבור ביקורת ביטחונית, להפקיד כבודה, לטוס, לנחות ולחכות למזוודה, למצוא מונית ומשם עוד לנסוע אל היעד - זה פשוט לא יעיל, בטח לא במספרים גדולים.
לווייני התקשורת של היום אינם לוקחים חלק בפרוטוקול רשת האינטרנט, מה שלא מאפשר להם לנתב בעצמם את המידע על בסיס סיווג, עדיפות ועומס. גם רשתות הלוויינים המתקדמות ביותר עדיין נשענות על תחנות קרקע כדי לנתב דרכם את המידע בו הלוויין משמש "צינור" בלבד.
אז למה באמת לא? מדוע יצרני הלוויינים לא בונים אותם כנתב אינטרנט מעופף?
אז מסתבר שזה לא כל כך פשוט. נתבים מתקדמים דורשים יכולת מחשוב גבוהה ועבודה בקצב מהיר מאוד, ולשם כך דרושה טכנולוגיית שבבים מתקדמת. בחלל זה לא כל כך פשוט. בחלל אנו חשופים לקרינה בעוצמה גבוהה בעוד על פני כדור הארץ אנחנו מוגנים באופן יחסי. האטמוספרה והשדה המגנטי של כדור הארץ מגינים עלינו מפני אותה קרינה.
קרינה קוסמית גורמת בעיקר לשתי תופעות בשבבים ובציוד אלקטרוני.
התופעה הראשונה היא תופעה של חלקיקים שפוגעים במבנה הסיליקון של השבב ולאורך זמן שוחקים אותו ומשבשים את המבנה החשמלי שלו, עד כדי כשל מערכתי. התופעה השנייה היא תופעה חשמלית, לחלקיקים יש מטען חשמלי וכשהם באים במגע עם שדה חשמלי הם מערערים אותו. לרוב הדבר גורם לתופעה מקומית של פריצת שערים לוגיים והיפוך סיביות (bits). דבר זה בא לידי ביטוי בשיבוש של המידע הדיגיטלי השמור במחשב או בשיבוש פקודת מחשב עצמן. לעיתים המטען של החלקיקים גדול מספיק על-מנת לפרוץ לחלוטין את המעגל החשמלי, לגרום לקצר שעלול לשרוף מעגל בודד בשבב, אזור או את השבב כולו.
פיתוח שבבים לחלל הוא תחום ייחודי ומאתגר הנמצא בפיגור מסוים אחרי פיתוח שבבים שאינם דורשים עמידות לעוצמות גבוהות של קרינה. בשנים האחרונות, בזכות התפתחות מגזר החלל, פער זה הולך ונסגר והוא שיאפשר כבר בעתיד הקרוב שילוב יכולות ניתוב אינטרנט מתקדמות בלוויינים
פיתוח שבבים לחלל הוא תחום ייחודי ומאתגר הנמצא בפיגור מסוים אחרי פיתוח שבבים שאינם דורשים עמידות לעוצמות גבוהות של קרינה. בשנים האחרונות, בזכות התפתחות מגזר החלל, פער זה הולך ונסגר והוא שיאפשר כבר בעתיד הקרוב שילוב יכולות ניתוב אינטרנט מתקדמות בלוויינים. שילוב התלוי בפיתוח טכנולוגיית חדשות של שבבים עמידים לקרינה. טכנולוגיה זאת איננה רק כזאת שתפתח ותאפשר ניתוב מהיר ויעיל בין לוויינים ובין טרמינלים קרקעיים אלא גם תאפשר שילוב של טכנולוגיות סייבר, הצפנה ומיון בהייטק הישראלי הכל כך מצטיין.
שילוב טכנולוגיות וניתוב אינטרנט בלווייני העתיד הוא רק חלק מהקפיצה הטכנולוגית הדרושה כדי להפוך את החלל לסגמנט אינטגרלי מרשת האינטרנט הארצי. לשם כך נדרשות קונסטלציות של אלפי לוויינים ונדרשת גם טכנולוגיית תקשורת אופטית בין אותם לווייני טכנולוגיה שעושה בימים אלו את צעדיה הראשונים בחלל כמוצר בשל ואמין.
טכנולוגיות אלו תופסות תאוצה ובעוד מספר שנים נוכל לקבל גישה מהירה ורחבת סרט לאינטרנט בכל מקום בעולם, בכל שעה ובמחירים של דולרים בודדים לחודש. רשת האינטרנט החדשה תאפשר גישה וחיבוריות שניתן לקבל היום רק במרכזי הערים הגדולות והיא תשנה את הדרך בא אנו עושים עסקים, מסחר, השכלה ופנאי.
רשת האינטרנט בחלל תאפשר גם את החיבוריות הדרושה להתפשטות המין האנושי לירח, למאדים ולשאר מערכת השמש אבל זה כבר סיפור לפעם אחרת.
הכותב הוא: אודי בליך, מנהל קבוצת תקשורת חלל ב-Ramon Space