Hele kloden får hurtigt internet fra rummet

Den 29. oktober 1969. Klokken er 22.30. Forskeren Leonard Klein­rock noterer i sin logbog: “Talked to SRI. Host to Host”.

Det var lykkedes ham at sende en besked fra én computer til en anden – ikke bare en simpel besked, men den første besked nogensinde, der blev sendt mellem to computere på ARPANET, den første spæde udgave af internettet, som nu fylder 50 år.

I løbet af de år har internettet spredt sig ud over hele kloden i et vidtforgrenet net af routere og kabler. Nu rykker internettet så til rummet. Rumfartsfirmaet SpaceX opsendte 60 internetsatellitter til 400 km’s højde i foråret 2019.

Satellitterne udgør startskuddet til en ny æra i internettets historie. I netværk af mange tusinder skal satellitter som disse dække hele kloden med internetforbindelse, der kan sende data med hastigheder, som går til grænsen af fysikkens love.

Men ingeniører er allerede i gang med endnu større tanker: Internetforbindelse skal etableres på Månen, og på sigt skal internettet endda udbredes til hele Solsystemet, så det rækker til alt fra rumfartøjer på ekspeditioner til baser på Mars.

Radio, strøm og lys sender data

De fleste er vant til, at internettet er trådløst, men det kunne ikke fungere uden fysisk infrastruktur: millioner af routere og millioner af kabler. Kablerne danner en slags vejnet, hvor routerne viser vej for data i “krydsene”, så filer kan rejse mellem brugere og servere.

Data i computere består af sekvenser af 1’ere og 0’er – som svarer til en masse tændte eller slukkede kontakter i et kredsløb. 1’ere og 0’er repræsenterer forskellige ting – for eksempel betyder 01100001 “a”.

Disse sekvenser kan “oversættes” til andre fysiske former – for eksempel radiobølger, som i stedet for at tænde og slukke varierer blandt andet deres udsving og frekvens.

Radiobølger sender data fra en trådløst forbundet internetenhed til routeren i stuen. Herefter oversætter routeren datakoden til strøm, som varierer i styrke – eller lys, som tænder og slukker – alt efter om rejsen nu går via kobber- eller fiberoptiske kabler.

Ad kablerne kommer data hen til en internetudbyder og videre til internettets større veje, hvor kraftigere routere viser vej.

Routerne er tilsluttet kabler og har hver en såkaldt routing-tabel, som viser kablernes ruter. Routerne læser destinationen på hver besked fra brugerne og beslutter, ad hvilket kabel beskeden nu skal sendes.

Sådan “routes” data hele tiden videre et stykke ad gangen frem til serverne med de filer, som brugeren har efterspurgt.

Nettets rygrad er under havet

Ikke alle internetkabler er helt sideordnede. Hovedfærdselsårerne, som krydser verdenshavene, kaldes rygraden, og den består af fiberoptiske kabler.

Inderst inde er kablerne opbygget af glasfiberledere så tynde som menneskehår. Data sendes igennem lederne som pulser af lys. Glaskablerne på bunden af oceanerne pakkes ind i stålwirer og isolering af plast, blandt andet som beskyttelse mod hajer, som bider i kablerne.

Det første fiberoptiske kabel på tværs af Atlanten blev lagt i 1988. I slutningen af 2019 kommer det nyeste store søkabel til og skal fragte data de 12.800 kilometer mellem Hongkong og Los Angeles.

Kablet hedder Pacific Light Cable Network (PLCN) og kan streame 80 millioner videokonferencer i HD samtidigt. PLCN bringer det samlede antal søkabler i verden op på næsten 400.

Data rejser med lysets hastighed

Internettets kabler dækker meget af Jorden, men stadig ikke alle steder. Fysiske kabler udgør også en fartbegrænsning, da glasset i kablerne bremser pulserne af lys.

Derfor vil ingeniører sende data i rummet. Her er der intet, der bremser lyset, som altså kan rejse uhindret mellem satellitter og til ethvert sted på Jorden med en modtagerantenne.

Lysets hastighed i vakuum – som i rummet – er 1.080.000.000 km/t. Det er 360.000.000 km/t hurtigere end den maksimale fart i det glas, som fiberoptiske kabler på Jorden består af.

Data kan i princippet suse af­sted med en hastighed, som går til kanten af universets helt egen fartgrænse.

Rumfartsfirmaet SpaceX er et af dem, som er nået længst med idéen. Firmaet vil efter planen sende mere end 10.000 satellitter i kredsløb om Jorden i 300-1300 km’s højde, langt tættere end typiske kommunikationssatellitter.

Tilsammen skal de danne et tæt gitternetværk over hele kloden. Derfor vil der næsten altid være en mere direkte vej gennem netværket fra afsender til modtager, end der kan findes igennem kabler, som skal tage hensyn til Jordens geografi.

Båndbredde er mængden af bit, der sendes afsted hvert sekund, mens latency er udtryk for den tid, det tager de samme bit at nå frem fra afsender til modtager.

Det nye satellitnetværk kan opnå en latency mellem London og Singapore på cirka 90 millisekunder, som er omtrent det halve af jordbaseret internet. I finanssektoren er latency afgørende for aktiehandel. Men der er også områder som eksempelvis fjernkirurgi, hvor den nye løsning kan redde liv.

Solsystemet får internetdækning

Ingeniørernes planer går endnu videre end Jorden og rummet tæt på. Telefirmaerne Nokia og Vodafone planlægger at forsyne Månen med 4G-dækning i løbet af 2019, så to rovere kan streame HD-video fra Månens overflade ned til Jorden.

NASA arbejder på næste teknologiske skridt, som hedder DTN (Delay/Disruption Tolerant Networking). Med DTN sendes data til det ydre rum via flere mellemstationer – i modsætning til hidtil, hvor det typisk har krævet én direkte forbindelse mellem en antenne på Jorden og et rumfartøj.

DTN fungerer dermed, ligesom internettet fungerer på Jorden i dag, blot med rumfartøjer, sonder, satellitter, baser eller rumstationer som mellemled – rummets egne “routere” og “kabler”.

Hvis data forhindres i at komme frem grundet de barske forhold i rummet, vil det nye system sørge for, at de bliver sendt videre, næste gang muligheden opstår.

Dermed vil internet ikke længere kun være på Jorden eller rummet tæt på, men vil også kunne nå til grænsen af Solsystemet. Det vil betyde, at astronauter på ekspeditioner til det ydre rum eller beboere på en potentiel fremtidig marsbase kan være online på samme internet som folk på Jorden.