NASA が HPE と提携し、火星へのミッションに先立ってスーパーコンピューターを宇宙に送り込む

昨日、スペースXはケープカナベラルから国際宇宙ステーションへの補給ミッションのためにドラゴン宇宙船を打ち上げた。表面的には、これは宇宙旅行と同じくらい日常的なことですが、Hewlett Packard Enterprise のエンジニア チームにとって、これは特別な意味を持っています。搭載されていたのは、Apollo 4000 シリーズにふさわしい HPE スーパー コンピューターで、これからの旅に向けて特に装備されていました。

印象的なのは、NASA の厳しい安全要件にもかかわらず (コンピューターは宇宙機関の認定を受けるために少なくとも 146 のテストに合格した)、中核となるテクノロジーは実際には、地球上で購入できるものとそれほど変わっていないということです。十分に深いです。一般的に言えば、標準的なコンピュータに特有の問題 (放射線、太陽フレア、亜原子粒子、微小隕石、不安定な電力、不規則な冷却など) に対処するには、コンピュータの耐久性を高める必要がありますが、HP は別のアプローチをとりました。 Linux ベースのソフトウェアは、リアルタイムの状況に基づいてコンピューターの速度を調整し、コンピューターが (少なくとも実験室の状況では) オフィスの異常な状況によって引き起こされるエラーを確実に回避できるようにします。

「ISS からのデータのダウンリンクは課題です」と HPE の SGI アメリカ担当 CTO であるマーク・フェルナンデス博士は Alphr に語った。 「私たちが望むほど高速ではなく、LOS（信号損失）の領域があります。 ISS が LOS 状態にある場合、それを検出し、信号が回復するまでデータを船上に保持します。これは予想外のハードルでしたが、ソフトウェアによる強化の他の側面と同様に、ソフトウェアを使用してこのネットワークの異常を克服しました。」

すべて計画どおりに進んだ場合、この新しい実験には 2 つの大きな利点があります。まず、従来の耐久性向上には時間がかかり、コンピュータが実用化されるまでに、多くの場合、現在の地球限定モデルよりも古く、速度が低下することを意味します。 「この実験の目的の 1 つは、現行世代のシステムを宇宙に送り、それをソフトウェアで強化できるかどうかを確認することです」とフェルナンデス氏は言います。 「これにより、はるかに高速かつ安価になり、宇宙探検家や科学者の手に現世代のコンピューティング能力が提供されることになります。」スペースエックスドラゴン

第二に、堅牢化により不必要な重量が増加します。宇宙に到達するときには問題になりませんが、打ち上げ前にペイロードのサイズを減らすものは間違いなく歓迎されます。このアプローチにより、HPE の貴重な貨物の重さはわずか 124 ポンドですが、少なくとも地球上では NASA の要件を満たしています。 「利用可能な最大電力、空冷機能、冷水特性が提供されました」とフェルナンデス氏は説明します。 「それ自体に一切の妥協はありませんでした。すべての HPC 構成と同様に、当然ながら、より多くの電力、より多くの冷却、およびより多くのスペースが必要です。しかし、我々は目標を達成することができるでしょう。」

このシステムは水冷式で、実際には水は NASA によって提供され、ISS に搭載された冷水ループに接続され、最終的には宇宙まで拡張されます。 「これは、これまでで最も効率的なコンピューターになるでしょう。なぜなら、A) 太陽電池によって電力が供給され、電気代がゼロで、B) 宇宙の寒さによって冷却されるため、コストもゼロだからです」とフェルナンデス氏は説明します。

「誰かがエネルギー効率の高い計算を行おうとすると、どこかでゼロで除算する必要があるでしょう。」

誤解しないでください。これは宇宙旅行の将来にとって非常に重要になる可能性があります。現在、宇宙飛行士が宇宙で利用できる計算能力には限界があり、実際、多くの計算は依然として地球上で行われています。月と国際宇宙ステーションは、銀河的に言えば、私たちのすぐ近くにあるため、これまでのところ、これはあまり問題になっていません。宇宙飛行士が地球から遠ざかると、通信の遅延が大きな問題を引き起こす可能性があります。宇宙飛行士が火星を探索する場合、通信が地球に到達するまでに 20 分の遅延があり、応答が探査機に戻るまでにさらに 20 分かかる可能性があります。 40 分以内に非常に多くのことがうまくいかない可能性があり、それはなくても済む時間の遅れです。

だからといって、試験の成功による恩恵が、それほど大胆ではない宇宙ミッションには役に立たないというわけではありません。 ISS での実験や、より身近な他のミッションに改善が見られるでしょうか? 「間違いなく、その可能性はあります」とフェルナンデスは熱狂的に語る。 「科学者、エンジニア、研究者がスーパーコンピューターを利用できるようになった以前と同様に、その結​​果は誰も予想していなかったものになる可能性があります。火星への飛行が ISS 上の HPC 機能の利用を開始する可能性を「待つ」必要はありません。」

ただし、今のところは、コンピューターが正常に動作することを確認することだけが優先されます。 「このプロジェクト自体が実験であるため、宇宙という困難な条件下でどのように機能するかという結果を心待ちにしており、帰還後にプロジェクト全体を徹底的にレビューする予定です」とフェルナンデス氏は締めくくった。