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Spaceborne Computer: il supercomputer nello spazio

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HPE, nell’ambito degli esperimenti condotti dal progetto Spaceborne Computer, porta l’High Performance Computing (HPC) alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Spaceborne Computer è il primo supercomputer commerciale lanciato nello spazio da HPE e dalla NASA per un test di resistenza e performance di un anno, capace di una potenza di calcolo di un TeraFLOPS (un trilione di operazioni in virgola mobile al secondo), già operante con successo a bordo della ISS.

Dopo aver completato la sua missione di un anno dando prova di riuscire a resistere alle difficili condizioni dello spazio – come assenza di gravità, interruzioni improvvise dell’alimentazione e livelli imprevedibili di radiazioni – lo Spaceborne Computer aprirà ora per la prima volta in assoluto la possibilità di sfruttare le sue capacità di calcolo a bordo della ISS. In questo modo gli esploratori e i ricercatori che lavorano nello spazio potranno effettuare analisi direttamente sul posto anziché trasmettere la Terra.

“La nostra missione è quella di fornire tecnologie innovative che permettano di raggiungere nuove frontiere, sulla Terra o nello spazio, e compiere scoperte rivoluzionarie mai immaginate prima”, ha dichiarato Eng Lim Goh, chief technology officer e vice president, HPC and AI di HPE. “Dopo aver imparato importanti lezioni grazie al successo del nostro primo esperimento con lo Spaceborne Computer, stiamo ora continuando a collaudarne le potenzialità rendendolo disponibile ai ricercatori della ISS e fornendo loro gli strumenti informatici che possono proiettare l’esplorazione spaziale a un nuovo livello.”

Attualmente, a causa delle limitate capacità informatiche disponibili sui mezzi spaziali, i calcoli necessari per completare i progetti di ricerca iniziati nello spazio vengono ancora elaborati sulla Terra. Se questo approccio è percorribile per ricerche compiute sulla Luna o in orbita bassa (LEO, Low Earth Orbit) – a una distanza da 650 a 1600 km dalla superficie terrestre – dove la comunicazione con la Terra può avvenire in tempo quasi reale; i tempi di latenza delle comunicazioni si allungano invece, arrivando fino a 20 minuti in una sola direzione, andando più lontano nello spazio, verso Marte. Ciò rende l’esplorazione spaziale difficoltosa e potenzialmente pericolosa qualora gli astronauti dovessero incontrare scenari mission-critical che non possano essere risolti direttamente da loro in modo indipendente.

HPE sta affrontando queste sfide fornendo capacità di High Performance Computing (HPC) agli esploratori spaziali per mezzo dello Spaceborne Computer, per renderli autosufficienti nei seguenti modi:

  • Velocizzazione del time-to-solution per l’esplorazione spaziale

    Rendere disponibili prestazioni HPC a bordo della ISS elimina il tempo di latenza che interviene quando si trasmettono dati da e verso i centri terrestri, fornendo inoltre le capacità informatiche necessarie per effettuare analisi direttamente a bordo anziché dover dipendere dai team di ricerca a terra.

    Gli esperimenti condotti sulla ISS acquisiscono un enorme volume di dati, incluse immagini e registrazioni video ad alta risoluzione; nella maggior parte dei casi però i ricercatori devono osservarli solo parzialmente. Poter scomporre ed elaborare i dati direttamente a bordo della ISS significa eliminare i problemi di latenza e si traduce in maggiore efficienza e velocità.

  • Raggiungere nuove frontiere nello spazio

    La bandwidth di rete attualmente disponibile nello spazio viene consumata dalla trasmissione di dataset di grandi dimensioni da e verso la Terra. Rendendo disponibili capacità HPC nello spazio, Spaceborne permette ai ricercatori della ISS di preservare la bandwidth per le comunicazioni di emergenza; inoltre consentirà di mettere alla prova i limiti della comunicazione nello spazio per colmare il gap di latenza nei viaggi verso Marte e oltre, dove una comunicazione affidabile sarà vitale in caso di eventi mission-critical.

  • Accrescere le scoperte attraverso la AI

    Aprendo questa nuova frontiera nello spazio, HPE e la NASA mirano ad aumentare ulteriormente l’indipendenza degli esploratori grazie a insight più efficaci che permetteranno alle applicazioni di intelligenza artificiale e machine learning di effettuare nuove scoperte. Migliorare gli insight e la velocità accelererà le scoperte scientifiche non solo per lo spazio, ma anche per la nostra comprensione della Terra e dell’ambiente circostante.

“Lo Spaceborne Computer è un perfetto esempio di utilizzo della Stazione Spaziale Internazionale come leva per l’innovazione”, ha affermato David Hornyak, responsabile technology demonstration research portfolio ISS, NASA. “Spaceborn Computer è una soluzione commerciale finanziata e sviluppata da HPE che sta ridefinendo lo stato dell’arte del computing nello spazio, fornendo per la prima volta servizi commerciali di supercalcolo su un veicolo spaziale, dimostrando così capacità simili a quelle di cui NASA potrebbe aver bisogno di perseguire per l’esplorazione.”

Lo Spaceborne Computer è basato sul sistema HPE Apollo 40, una piattaforma HPC (High Performance Computing). Il sistema continua a essere intatto nello spazio senza bisogno di hardware supplementare. La soluzione sfrutta anzi un approccio software integrato nei suoi nodi HPC per renderlo resistente alle particolari condizioni operative, a riprova del fatto che in futuro sarà possibile portare nello spazio sistemi economici e compatti similari.

Per maggiori informazioni sugli importanti traguardi raggiunti dallo Spaceborne Computer dal momento del suo lancio, avvenuto nell’agosto 2017, è possibile consultare la sua timeline.

 

Redazione BitMAThttps://www.bitmat.it/
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