脑洞文之去火星搞IT!

 

前两天刚看了《火星救援》，为剧情称赞之余，突然脑洞大开，如果人类有一天登录火星啦，到那时候，怎样做好星际互联网的通信以及网络运维工作肯定是一个必须要考虑的问题，既然如此，那我们就先臆想下如何建设火星互联网

 

第一个要解决的问题就是星际通信，由于火星与地球的距离随着两颗星球环绕太阳的运行时间不同也不断的变化着，理论上来说，地球和火星最近点将发生于火星位于距离太阳最近点（近日点）而地球位于距离太阳最远点（远日点）。这样两者之间的距离只有5460万千米。然而，这在整个历史中从未发生过。两者最近距离发生于2003年，相距5600万千米。

当两颗行星都位于距离太阳最远点，且位于太阳的两边时，两者之间距离最远，大约为4.01亿千米。两者的平均距离为2.25亿千米。这么远的距离，即使是光速飞行，要实现二者的通信也要花上以下时间：

光速约为299.792千米每秒。因此，从火星表面发出的光到达地球的时间分别为:

最近距离：182秒，大约3分钟。

最远距离：1342秒，大约22分钟。

平均：751秒，大约12.5分钟

我去， 连光都要跑这么久，更别说宇宙飞船了，在没出现最新黑科技之前，目前若将人类送上火星，需要飞行6-8个月的时间，想想也是醉了，我猜想，在第一批登录火星的人类中，肯定有一个是需要会IT的，说不定那个就是你噢，哈哈。

那么问题来了，既然2个星球之前的通信延迟基本在10-20分钟，那假如你把网站部署在地球，当新上线一个新的页面时，火星移民在访问时会在20分钟之后才能刷出来呢，我擦，即使访问地址上最慢慢的网站也不至于这样呀，并且如果你给火星人发条消息，你在20分钟后才能收到回复，太慢了、太慢了， 那肿么办呢？因此如何尽最大可能降低双方通信延迟是一个挑战， 哈哈，不过啥事也难不倒我们开挂的人类，既然2者的光速距离是平均12分钟， 往返通信一次就是24分钟，那如果我在2个星球的中间位置放置一颗中继卫星，然后让地球和火星均直接与中继卫星通信，火星和地球均不断的从中继卫星取来自对方的新消息，这样不就可以节省了一半的距离了？（当然这是在不考虑发卫星跑这么么远的成本的情况下），时间虽然节省了一半，但依然要花12分钟，这是个目前无法逾越的鸿沟，既然如此，那在通信协议上就肯定不能用TCP/IP这种啦，否则光建立个连接就要来回3次，直接36分钟都过去啦。。。， 我想NASA的科学家们肯定想过这个问题并设计出了相应的通信协议（好像有一个星际通信协议叫DTN），在星际通信中如何既能保证数据不丢失又能实际数据的最快传输是个值得好好思考的问题。

好了，假定星际通信的问题完美解决了，现在要想一想如何在火星上部署我们的IT系统啦，为了保证人类在登录火星后可以长期居住 ，像《火星救援》中那样的火星基地是必不可少的，像电影中的那个基地目测至少也得三四百平米吧，这么大一坨基地要运到火星去可没那么容易，按照NASA最新在开发的载入飞船“猎户座”不超过10t的运量来算，把建基站所需的所有材料都运过去也得10来次吧，往返一次要1年的时间，只有一艘船的话，那运完要花5年时间，图样图森破（too young too simple），人在太空面前真是好无奈。不过要是美国政府愿意给NASA更多的钱的话，建10个飞船一同过去的话，6个月一次性就能搞定啦哈,这就叫并发呀！但别高兴的太早，为了最大程度保证人类登录火星后的生存问题，我想空间站一定是让机器人先帮着建立起来再把人送过去，如果送人过去建站的话这个成本以及技术难度就太高了，你要保证人即能在基站没有建成之前的安全生存真心不是件容易的事噢，相比让机器人干这个事要相对容易，你不城要考虑机器人的吃喝拉撒问题，但机器人的缺点就是不够灵活，不能从容处理各种紧急事件，加上与地球的通信至少需要10分钟以上，所以如果发生了紧急状况，人类在地球上也只能无奈啦，but anyway既然人类都要到火星建基站了，相信机器人的智能水平也要很nb啦，但既使我们的机器人很智能啦，送到火星基站材料的组装方式还是需要越简单越好，跟做IT是一样的，一定要使你的IT架构越简单越好，越简单越越不容易出问题，出了问题也才越容易排查。

 

假设上面的计划都一切顺利，我们的火星基站终于建立起来啦， 基站建立起来后，我们这些NB的机器人们还需要为第一批火星移民的吃喝操心，假定火星确实存在液态水的话（NASA近期宣布火星上极有可能存在液态水），那机器人们应该还需要把水源提前运进基站，并且像电影中马克那样，在基站里种帮着种点土豆、蔬菜啥的，这样植物即可以产生氧气又能供基站工作人员的吃，简直棒棒的，不过这就要求我们的机器人要非常聪明才行，一定要做成可编程并可远程升级的，这样我们就可以在地球远程定期给升级个固件啥的。这里再多说两句机器人的设计需要考虑的问题，机器人必须能做到实时跟基站通信，基站又实时跟地球汇报数据并接受指令，这样地球发过来的控制指令就可以通过基站转发给各个机器人，机器人在做固件升级的时候很有可能会出现升级错误的问题，这种情况下必须允许机器人能自动回滚到上个正常版本。

 

等我们的火星基站在机器人的精心照料下顺利的度过几个月的测试期后，是时候该动真格的把人送过去啦，第一批移民者必定个个都是各领域的专家，如果他们能在火星自给自足存活一到两年，那就真心意味着火星移民这事成啦！然后地球人就可以建第一个火星基地的步骤开始进行大规模复制，相信不出几十年，火星上的长驻居民即可达几万人，第一批火星土生土长的火星人也会诞生，想想好激动呐。（这个过程在IT自动化部署中叫灰度发布哈哈）

 

按照人类现在的科技发展水平预测，要把火星改进到如地球一样适宜人类居住，需要5000年的时间，因此在移民的前几百年里，生活在火星必将是艰苦的，人们只能在狭小的各个火星基地里活动，但既使这样，想着能有一天能在火星看日出，我觉得人类一切为踏上那课红色星球所做的努力也是值得的！

之前看过一篇人类对未来科技预测的文章，在2080年左右，人类将可真正实现冷冻休眠，这就意味着，我们可以通过休眠实现穿越到未来啦，不想在这个世界活了，直接冷冻500年，哈哈。 并且Google正在研究人类导致衰老的基因，我记得Google一篇报道中说的是，至今为止，没有证据证明衰老是人必须经历的过程，也就是说，通过发现导致人类衰老的基因并改变它，是有可能实现人的长生不老的！到那个时候，活个500岁还是年轻人哈哈。

 

如果上面的休眠技术真正实现啦，说不定我们80后们还有机会跑到火星上去看一下撒，死在火星上真是一件无比浪漫的事情！