Low Earth Orbit (LEO) satellite networks such as Starlink and Project Kuiper are increasingly integrated with cloud infrastructures, forming an important internet backbone for global web services. By extending connectivity to remote regions, oceans, and disaster zones, these networks enable reliable access to applications ranging from real-time WebRTC communication to emergency response portals. Yet the resilience of these web services is threatened by space radiation: it degrades hardware, drains batteries, and disrupts continuity, even if the space-cloud integrated providers use machine learning to analyze space weather and radiation data. Specifically, conventional fixes like altitude adjustments and thermal annealing consume energy; neglecting this energy use results in deep discharge and faster battery aging, whereas sleep modes risk abrupt web session interruptions. Efficient network-layer mitigation remains a critical gap. We propose RALT (Radiation-Aware LEO Transmission), a control-plane solution that dynamically reroutes traffic during radiation events, accounting for energy constraints to minimize battery degradation and sustain service performance. Our work shows that unlocking space-based web services' full potential for global reliable connectivity requires rethinking resilience through the lens of the space environment itself.


翻译:低地球轨道(LEO)卫星网络(如 Starlink 和 Project Kuiper)正日益与云基础设施集成,形成全球 Web 服务的重要互联网骨干。通过将连接扩展到偏远地区、海洋和灾区,这些网络支持从实时 WebRTC 通信到应急响应门户等应用的可靠访问。然而,空间辐射威胁着这些 Web 服务的韧性:它会降低硬件性能、耗尽电池电量并破坏连续性,即使空间-云集成提供商使用机器学习分析空间天气和辐射数据也是如此。具体而言,传统的修复措施(如高度调整和热退火)会消耗能量;忽视这种能量消耗会导致深度放电和电池老化加速,而睡眠模式则可能导致 Web 会话突然中断。高效的网络层缓解措施仍是一个关键空白。我们提出 RALT(辐射感知低地球轨道传输),这是一种控制平面解决方案,可在辐射事件期间动态重新路由流量,同时考虑能量约束,以最小化电池退化并维持服务性能。我们的工作表明,要释放基于空间的 Web 服务在全球可靠连接方面的全部潜力,需要从空间环境本身的角度重新思考韧性。

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