本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文。
在地球上上網並不稀奇，但是你可曾想過如果在國際空間站上網呢？
國際空間站和地球的區別不僅是天上地下的區別，更重要的是國際空間站的責任重大，肩負著各大航空任務的前沿任務！在數字時代，連通性和帶寬很重要，即使你在近地軌道(LEO)。當你進行研究和實驗，為將來的月球、火星和其他深空目的地的任務鋪平道路時，這一點尤其重要。因此，國際空間站必然擁有不同凡響的上網體驗！
據消息稱，美國宇航局最近升級了國際空間站的連接，有效地將其發送和接收數據的速度提高了一倍，升級後的國際空間站現在擁有每秒600兆比特的網際網路連接！
咋看之下，這個網速似乎並不是很誇張，但是它已經超過了我們一般所使用的網速區間，因為無論是探月的任務還是在外太陽系的所有任務中，快速有效的通信對於確保關鍵的任務數據到達地球上的控制中心和科學家是絕對必要的。有了新的連接，國際空間站現在有了一個每秒600兆比特(Mbps)的連接，使空間站在任何時間都能傳輸和接收的數據量增加了一倍。
這些升級也將有助於為類似的升級鋪平道路，這些升級將被用於美國宇航局提出的月球軌道平臺網關。正如美國宇航局戈達德太空飛行中心代理中心主任喬治·莫羅所說：「美國宇航局的通訊網絡在美國宇航局的每一項任務中都發揮著關鍵作用，使來自人類航天飛行、太空和地球科學研究任務的數據和技術演示能夠到達地球，造福人類。」
自2000年開始運作以來，國際空間站為太空人和科學家提供了一個獨特的環境來進行在地球上不可能進行的研究。這項研究為長期太空飛行對人體和其他生物體的影響提供了深入的了解，並允許在微重力條件下進行技術測試。
這些實驗和技術演示依賴於空間站和地球上的研究人員之間高速率的數據傳輸。隨著最近的升級，空間站將能夠容納新的實驗和技術演示，這些實驗和技術演示需要比以前更詳細和更高解析度的數據。該項目成功證明，先進的射頻波形可以有效地用於提高數據速率和提高高速率通信服務的性能。這些先進波形的實際應用證明，它們也可以用於未來的任務，比如在「地球之門」(Gateway)上。「地球之門」是一艘小型宇宙飛船，將繞月球運行，為人類在火星上的探索提供一塊踏腳石。
國際空間站和地球之間的數據通信使用一系列地面天線稱為空間網絡和跟蹤和數據中繼衛星系統(TDRS)。這些衛星被放置在不同戰略位置的高軌道上，這樣它們就可以將數據傳輸到地面，然後通過地面電話線將數據發送到美國宇航局的各個中心進行解釋。整個過程的延遲小於一秒。而且空間網絡的許多組件已經升級，以支持不斷增長的數據速率，包括在新墨西哥州白沙市這樣的地面站。
為了適應不斷增長的數據速率，這個全球通信系統的幾個組件也已升級。這包括為空間網絡建立一個新的數字地面結構，並升級各種地面組件之間的地面數據線的電路和帶寬。國際空間站基於軟體的數據機也進行了升級，改進的數據處理器安裝在美國宇航局的各個中心，新的軟體和硬體安裝在地面站。然後，技術人員進行了廣泛的測試，以確保升級工作正常進行。與此同時，該網絡仍在為40多項任務提供實時支持。