Internet koji nadilazi Zemlju više nije znanstvena fantastika nego inženjerski zadatak s jasnim rokovima, demonstracijama i industrijskim partnerstvima. Europska svemirska agencija (ESA) posljednje dvije godine sustavno povezuje postojeće i nove programe komunikacija, navigacije i zemaljske infrastrukture u koherentnu viziju – Solar System Internet (SSI). Riječ je o „mreži mreža” za duboki svemir koja bi, slično današnjem internetu, omogućila standardiziranu i pouzdanu razmjenu podataka između autonomnih sustava različitih agencija i komercijalnih operatera, od orbite Mjeseca do Marsa i dalje.

Od koncepta do operativnih demonstracija

SSI je izrastao iz dviju stvarnosti: eksplozije broja planiranih misija prema Mjesecu i Marsu te zrelosti tehnologija koje su nekoć bile eksperimentalne. U svemiru danas djeluju operativne relejne mreže, optičke komunikacije dosežu brzine koje su donedavno bile nezamislive, a protokoli prilagođeni prekidima i kašnjenjima postali su tema standardizacije i planiranja misija. U tom krajoliku ESA koordinira europske aktere kroz međudirektoratske inicijative i studije pripreme, stvarajući zajedničku osnovu za interoperabilnost i za nadolazeće komercijalne usluge.

Zašto je SSI potreban

Terestrični internet pretpostavlja stabilne topologije, dvosmjerne putove niske latencije i male stope pogreške. U Sunčevu sustavu vrijedi obrnuto: položaji se mijenjaju, veze pucaju, latencije su minute do deseci minuta, a energija i propusnost su dragocjeni resursi. Svaka pojedina misija koja „ručno” rješava ove izazove skupa je, krhka i teško se skalira. SSI uvodi slojeve apstrakcije, standardne protokole, ugovorno definirane usluge i zajedničke operativne procedure, čime se rizik i trošak spuštaju, a učinak podiže. Uz komunikaciju, SSI uključuje i usluge pozicioniranja, navigacije i vremena (PNT) za duboki svemir, kao i elemente autonomije potrebne kad su zemaljski operateri predaleko da bi „vozili” svemirsko vozilo u stvarnom vremenu.

Tri tehnološka stupa

1) DTN – mreže otporne na prekide

Disruption/Delay Tolerant Networking (DTN) rješava osnovni problem: kako dostaviti podatke kroz sredinu u kojoj rute nastaju i nestaju, a kašnjenja su golema. Umjesto trajno uspostavljene sesije, DTN radi „store-and-forward”, s paketima (bundle) koji se pouzdano prenose čvor po čvor. ESA je već provela više demonstracija u suradnji s međunarodnim partnerima, uključujući pokuse povezane s CubeSat misijama i zemaljskim segmentom. U praksi, DTN smanjuje potrebu da svaki element sustava „zna sve o svemu” – dovoljno je da poznaje sljedeću točku predaje i pravila koja jamče isporuku kad se ukaže povoljna geometrija ili resurs.

2) Optičke komunikacije – skok u propusnosti

Laserske veze donose redove veličine veće brzine i energetsku učinkovitost u odnosu na radiofrekvencijske (RF) sustave, uz cijenu strožih zahtjeva za usmjeravanje i uvjete u atmosferi pri prijemu. Demonstracije s Mjeseca su već prije desetljeća potvrdile silazni tok reda stotina megabita u sekundi. U dubokom svemiru, leteći demonstratori na međuplanetarnim sondama potvrdili su stabilne megabitne brzine na stotinama milijuna kilometara, uz povremene rekorde koji konkuriraju zemaljskim širokopojasnim vezama kad je udaljenost manja. Za SSI to znači da jezgrene „trunk” veze – primjerice Mjesec–Zemlja – mogu servisirati cijele konstelacije i flote korisnika, uz pametno raspoređivanje resursa.

3) PNT za duboki svemir – ODTS kao preduvjet autonomije

Uloga pozicioniranja, navigacije i sinkronizacije vremena u dubokom svemiru daleko nadilazi „GPS za Mars”. Svemirske letjelice moraju imati visoku razinu autonomije u određivanju orbita i usklađivanju vremena (Orbit Determination & Time Synchronisation – ODTS), a mreža mora pružati duge optičke i RF domete za precizna mjerenja udaljenosti i brzine. SSI predviđa da PNT usluge budu integralni dio komunikacijske infrastrukture, kako bi korisnici – od orbitera i landera do mobilnih robota i privremenih baza – mogli planirati operacije bez „ručnog” vezivanja na Zemlju za svaku odluku.

Što Europa već ima: ESTRACK i Mars Relay Network

SSI ne počinje od nule. Temelj je postojeća zemaljska mreža dubokosvemirskih stanica s antenama promjera 35 metara i globalnom raspodjelom koja omogućuje pokrivanje cijelog Sunčeva sustava. Te stanice i prateća optička/KA infrastruktura već godinama opslužuju europske i međunarodne misije. Na crvenom planetu, međuinstitucionalna relejna arhitektura – danas operativna – povezuje površinske elemente (rovere i landere) s orbiterima koji podatke prosljeđuju prema Zemlji. U toj mreži europski orbiteri nisu samo „gosti”; često nose kritičan dio prometa i služe kao ključne karike kad su geometrija i resursi povoljni.

Operativna koordinacija u Europi centralizirana je kroz specijalizirani ured i pripadni informacijski sustav koji posreduju između različitih kontrolnih centara, standardiziraju formate i automatiziraju planiranje, izvedbu i evaluaciju relaya. Taj „hub” pristup omogućuje da roveri i landeri različitih agencija dobivaju uslugu preko bilo kojeg kompatibilnog orbitera bez potrebe da implementiraju zasebne sučelja za svakog operatera. Upravo ta filozofija – jedinstveno sučelje, više pružatelja – preslikava se i na SSI kao buduću federaciju mreža.

Standardi i interoperabilnost

Uspjeh SSI-ja ovisit će o dogovorenim protokolima i ugovorima o razini usluge. Na razini mrežnih slojeva to znači DTN i povezane IETF/CCSDS specifikacije; na razini upravljanja resursima to znači katalog usluga, način rezervacije, raspodjelu prozora, prioritetne sheme i mehanizme naplate za komercijalne korisnike. Na razini sigurnosti, potrebna je kombinacija kibernetičke zaštite, kriptografije te sigurnosnih zona u zemaljskim centrima i prijenosnim čvorovima. Kako broj sudionika raste, governance i tehničko upravljanje standardima postaju jednako važne discipline kao i sama tehnologija.

Programi koji tvore SSI „mrežu mreža”

Moonlight – prva europska mreža izvan Zemlje

Europska konstelacija oko Mjeseca zamišljena je kao pružatelj komunikacijskih i navigacijskih usluga za stotine planiranih lunarne misija u sljedeća dva desetljeća. Konstelaciju čine jedan satelit s naglaskom na komunikacije i četiri navigacijska satelita, raspoređena tako da prioritet daju južnom polu. Veza prema Zemlji vodi preko namjenskih postaja, što stvara jezgru budućeg lunarnog „interneta” na kojoj se kasnije mogu nuditi i komercijalne usluge krajnjim korisnicima, od državnih ekspedicija do privatnih robotičkih tvrtki.

HydRON – „vlaknoslika” u svemiru

HydRON je zamišljen kao optička transportna mreža višestrukih orbita s kapacitetima u terabitima u sekundi. U prvoj fazi uključuje demonstratore koji povezuju nisku, srednju i geostacionarnu orbitu optičkim linkovima, a u kasnijim fazama pruža „backbone” i prema dubokom svemiru. Za SSI to znači mogućnost da se promet s Mjeseca i – dugoročno – Marsa agregira i distribuira kroz svemirske optičke čvorove, bez nepotrebnog oslanjanja na skupe i vremenski ograničene RF prozore u pojedinačnim zemaljskim stanicama.

MARCONI – komunikacije i navigacija za Mars

Dugoročni plan predviđa da europski „svemirski tegljači” dovoze terete u sustav Marsa i potom ostaju kao elementi konstelacije za komunikacije i PNT. Tako se polako gradi trajna infrastruktura – nalik prvoj telekom mreži oko druge planete – koja može pružati usluge budućim misijama, uključujući uzvrat uzoraka, autonomna vozila i, u daljoj budućnosti, privremene ljudske bazne kampove. Koncept predviđa konstelaciju s više čvorova do 2040-ih, čime Mars prvi dobiva „lokalni internet” interoperabilan s SSI-jem.

Čvorovi, trunk veze i operativna realnost

SSI se zamišlja kao skup čvorova (satellits, relejni orbiteri, lunarni/rudarski landeri s komunikacijskim paketima) povezanih „trunk” vezama prema Zemlji i međusobno. U cis-lunarnom prostoru optički trunkovi osiguravaju red veličine veće propusnosti i nižu energetsku cijenu po bitu. DTN bundleri koji sakupljaju podatke s površinskih i orbitalnih korisnika čekaju sljedeći prozor i predaju se prema „gore” bez potrebe za stalnim krajnje-krajnjim kontaktom. Na Marsu, gdje su prozori i geometrije složeniji, ključan je dobar raspored relaya između površine i orbite i dalje prema Zemlji; tu pomaže i „hub” koordinacija koja automatizira planiranje i izvještavanje.

SSI Node-1 Pathfinder – prvi korak, blizu Mjeseca

Mala, fokusirana misija dizajnirana je da demonstrira rutinski optički trunk između Zemlje i cis-lunarne orbite te da prvi put operativno koristi DTN u europskoj misiji. Time se prelazi s „pokazača tehnologije” na redovite operacije koje se uklapaju u širi režim usluga. Čvor-1, osim optičke veze, uključuje i eksperimente za preciznu sinkronizaciju i navigacijsko pozicioniranje, čime se postavlja temelj za PNT usluge u okruženju u kojem se uskoro očekuje velik promet misija.

ASSIGN – kišobran-program koji sve spaja

Advancing Solar System Internet and GrouNd formalizira pristup: usidruje aktivnosti u više direktorata, brine o standardizaciji, definira okvire sigurnosti i planove demonstracija te osigurava da Europa ima definiranu ulogu i interese u globalnoj viziji SSI-ja. Među ranim zadaćama je daljnja razrada i priprema Node-1 Pathfindera, ali i povezivanje s postojećim programima poput Moonlighta, HydRON-a i planova za Mars. ASSIGN tako radi ono što je internetski razvoj činio na Zemlji: odvojene otočiće pretvara u federirani sustav s usklađenim pravilima i jasnim sučeljima.

Lekcije iz demonstracija optičkih veza

Optičke veze prema Mjesecu dosegle su stotine megabita u sekundi već prije desetak godina, čime su zadovoljeni kriteriji za visoko-propusne znanstvene misije i servisiranje mnogobrojnih korisnika. Dublje u Sunčev sustav, novija demonstracija na međuplanetarnoj letjelici omogućila je dvosmjernu razmjenu stvarnih telemetrijskih podataka, uz stabilne megabitne brzine na stotinama milijuna kilometara i rekorde prijenosa pri manjim udaljenostima. Za operativne sustave to znači dvije stvari: prvo, optički trunkovi su tehnički izvedivi i operabilni; drugo, potrebna je arhitektura koja inteligentno miješa optičke i RF veze ovisno o geometriji, vremenu, opterećenju i prioritetima korisnika – upravo ono što SSI predviđa.

Sigurnost, pouzdanost i održavanje usluga

U federiranoj mreži s više vlasnika i operatera sigurnost nije dodatak nego polazna točka. Razina povjerenja i segmentacija moraju biti ugrađene u sve slojeve: od autentikacije i enkripcije na razini paketa do fizičke sigurnosti postaja i optičkih terminala. Jednako važno, mreža mora preživjeti gubitak čvorova, degradaciju performansi i prekide bez drastičnog pada kvalitete usluge; DTN je dio odgovora, a drugi dio su ugovorene razine usluge i višak kapaciteta na trunkovima kako bi prioritetni promet uvijek imao put.

Ekonomski model i tržište

Kako broj korisnika raste, prelazak s „best effort” razmjene na ugovorene usluge s katalozima, cjenicima i razinama podrške postaje neizbježan. Moonlight već zacrtava put prema komercijalizaciji lunarne konektivnosti i navigacije, dok HydRON ima zadatak demonstrirati da „fibre-like” kapaciteti u svemiru mogu služiti kao transportna kičma i za duboki svemir. U Marsovu sustavu MARCONI uvodi okruženje u kojem se dugoročno mogu nuditi lokalne usluge (relay, PNT, meteorologija) korisnicima koji stižu bez vlastite „teške” infrastrukture. SSI sve to veže u koherentnu ponudu: jedinstvena interoperabilna mreža, više pružatelja, višeslojna usluga.

Uloga industrije i konzorcija

Europske tvrtke zadužene su za sustavski inženjering, strategiju, mapiranje putokaza, evaluaciju protokola i upravljanje. Time se osigurava da se zahtjevi misija pretoče u standarde i reference, a laboratorijski i terenski pokusi preliju u operativna pravila i softverske alate zemaljskog segmenta. Posebno su važni inženjerski napori na DTN-u i interoperabilnosti između različitih kontrolnih centara, gdje čak i „nevidljivi” detalji poput pretvorbi formata, sustava izvještavanja i arhiviranja pravovremeno čine razliku između uspješnog relaya i izgubljene prilike.

Globalni kontekst i utrka prema standardima

Europa nije sama u izgradnji infrastrukture izvan Zemlje. Paralelno s europskim planovima, druge svemirske sile razvijaju nove relejne kapacitete oko Mjeseca i pripremaju vlastite konstelacije, uključujući testne misije za buduće mreže. Na Marsu, međunarodna relejna mreža već gotovo dva desetljeća svakodnevno služi za prijenos naredbi i znanstvenih podataka između površine i Zemlje. Optičke demonstracije u dubokom svemiru dodatno podižu ljestvicu očekivanja – od prijenosa video-zapisa visoke razlučivosti do prijenosa telemetrije s udaljenosti koje su usporedive s najvećom udaljenošću Marsa. U takvom okruženju standardi, interoperabilnost i „peering” između mreža presudni su kako bi korisnici mogli neovisno birati pružatelje, a misije imati višestruke rute i osiguranje od prekida.

Što slijedi do kraja desetljeća

Na vremenskoj crti do kraja 2020-ih ističu se tri paralelna smjera. Prvo, operativne demonstracije: cis-lunarni optički trunkovi, rutinski DTN u misijama i rani PNT eksperimenti. Drugo, umrežavanje postojećih servisa: dubokosvemirske stanice, optički transport u višim orbitama i releji oko Mjeseca i Marsa. Treće, standardizacija i governance: dogovor o sučeljima, sigurnosnim pravilima, prioritetima i modelima naplate. Uz to, industrijski ugovori i natječaji trebaju usmjeriti razvoj terminala, lasera, modula za PNT i zemaljskog softvera kako bi mreža bila skalabilna. U trenutku kad se broj lunarneh letjelica i korisnika poveća, SSI mora biti spreman prihvatiti promet bez improvizacije.

Kako će izgledati korisničko iskustvo

Za operatere misija, SSI donosi poznate paradigme: Service Level Agreements, rezervacije slotova, kataloge usluga, standardna API sučelja i telemetrijske instrumente koji omogućuju praćenje performansi. Za znanstvene timove i industrijske korisnike, to znači stabilnije prozore i predvidive troškove – manje vremena potrošenog na „lov” na komunikacijsku mogućnost, više na planiranje eksperimenata i operacija. Za širu europsku ekosferu, SSI znači da se inženjerski i softverski proizvodi razvijeni za jednu misiju mogu skalirati na mnoge, što potiče nastanak novih tvrtki i usluga.

Otvorena pitanja i rizici

Ključni izazovi nisu samo tehnički. Tko odlučuje o prioritetima kad se resursi stisnu? Kako se balansira između institucionalnih i komercijalnih korisnika? Koji su okviri za dijeljenje osjetljivih podataka i za odgovor na kibernetičke incidente u federiranoj mreži? Koliko je redundancije dovoljno i tko je financira? Na tehničkoj strani, optički trunkovi ovise o vremenskim uvjetima i preciznosti pokazivanja; RF linkovi ostaju nužna rezerva. DTN smanjuje kompleksnost na rubovima, ali zahtijeva robusne politike usmjeravanja, skladištenja i zastare podataka. PNT u dubokom svemiru mora istodobno zadovoljiti stroge potrebe korisnika i ostati energetski održiv.

Europska prednost

Europa ima dvije strateške prednosti: iskustvo u vođenju kompleksnih međunarodnih misija i industrijsku bazu koja može isporučiti sve od laserskih terminala do zemaljskog softvera za planiranje. S Moonlightom kao prvom komercijalnom ponudom izvan Zemlje, HydRON-om kao transportnom kičmom i MARCONI-jem kao dugoročnim planom za Mars, konture SSI-ja već su vidljive. Uz to, operativne mreže i instrumenti poput relejnih orbita, dubokosvemirskih stanica i koordinacijskih ureda već sada svakodnevno isporučuju milijarde bitova znanosti i inženjerskih podataka. Sljedeći koraci – demonstracija cis-lunarnih optičkih trunkova i rutinskog DTN-a – nisu „skok u nepoznato”, nego logična nadogradnja postojećih sposobnosti.

Šira slika: prema „internetu Sunčeva sustava”

Ideja da se mreže različitih vlasnika i tehnoloških generacija povežu u globalnu arhitekturu nije nova – tako je nastao i današnji internet. SSI tu filozofiju primjenjuje na svemir: interoperabilni standardi, minimalni skup zajedničkih pravila i jasne točke spajanja omogućuju svakome da doprinese i istodobno zadrži autonomiju. Kako se u sljedećim godinama budu pojavljivali novi igrači i komercijalne mreže oko Mjeseca i, postupno, Marsa, upravo će takva arhitektura omogućiti da podaci putuju najkraćim, najjeftinijim i najpouzdanijim putem – bez obzira tko posjeduje pojedini link ili čvor.

Na datum 02. prosinca 2025., putokaz je jasan: pripremne studije su obavljene, industrijski timovi rade na demonstratorima, a operativna iskustva i standardi sazrijevaju. Prvi čvorovi budućeg „interneta Sunčeva sustava” bit će oko Mjeseca; sljedeći, postupno, oko Marsa. Kad ti čvorovi prorade u rutini, promijenit će se ne samo način razmjene podataka, nego i način na koji uopće dizajniramo misije: od jedinstvenih, krhkih lanaca veza – prema mrežama koje same pronalaze put.