Preguntas y respuestas con el investigador principal de HPE Spaceborne Computer-2, Mark Fernandez

Desde su viaje de febrero de 2020 a la Estación Espacial Internacional, Spaceborne Computer-2 ha realizado 20 experimentos centrados en la atención médica, las comunicaciones, la observación de la Tierra y las ciencias biológicas. Sin embargo, la cola para acceder a la computadora comercial disponible en la nube Azure de Microsoft continúa creciendo.

Mark Fernandez, investigador principal de Spaceborne Computer-2, ve un futuro brillante para la informática espacial. Él espera que se instalen computadoras cada vez más capaces en satélites y se alojen en centros de datos en órbita en los próximos años. Los procesadores Edge procesarán datos en la luna y Lunar Gateway de la NASA albergará recursos informáticos avanzados, dijo Fernández. Noticias espaciales.

Fernández, quien tiene un doctorado en informática de la Universidad del Sur de Mississippi, fue desarrollador de software para la Spaceborne Computer original de HPE, una supercomputadora que llegó a la ISS en agosto de 2017 y regresó a la Tierra un año y medio después en un SpaceX Dragon. carga. cápsula.

¿Qué quiere decir la gente cuando habla de supercomputadoras en el espacio?

Los pequeños clústeres en el borde se posicionan como supercomputadoras porque son más que un pequeño dispositivo de borde. Llamamos a Spaceborne-1 una supercomputadora porque hicimos un teraflop de computación en el espacio. Eso es órdenes de magnitud más de lo que nadie ha hecho antes.

¿Qué aprendes de Spaceborne Computer-2?

Lo que me asombra es la diversidad de experiencias. Tenemos 39 experiencias en cola, y el número de experiencias está creciendo.

Analizamos el ADN de los astronautas. Este, en particular, me atrae porque los científicos han esperado semanas o meses para traer esta gran secuencia de ADN a la Tierra para su análisis. Puede comparar este gran conjunto de datos con el gran genoma humano, pero solo le interesan las mutaciones.

Bueno, tardamos unos 13 minutos en procesarlo y luego unos dos segundos en descargarlo. De repente, los científicos dijeron que en lugar de monitorear la salud de un astronauta todos los meses, podrían monitorear a toda la tripulación diariamente y tener una mejor idea de cuándo los viajes espaciales los están afectando negativamente.

Examinamos cómo los satélites se comunican entre sí. Diferentes tipos de cifrado, diferentes tipos de protocolos, diferentes tipos de compresión.

¿Qué te da más seguridad y consume menos energía?

Muchas experiencias tienen que ver con el clima y la preparación para desastres. Las imágenes de alta resolución de tormentas y tornados son archivos de datos de gran tamaño. Básicamente, los socorristas solo quieren saber dónde está el incendio forestal. ¿Cuál es la trayectoria del tornado? Puedes decirles eso en pocas palabras.

en lugar de fotos?

Una foto tarda una eternidad en bajar. Podemos lidiar con eso. Quiero saber dónde está inundado y no inundado. Quiero saber si la carretera es transitable o no.

¿Estás enviando solo la información más valiosa al suelo?

Esta es la primera capa de la cebolla que exploramos. Es una ventaja inteligente. No queremos llevar toda la informática a la periferia. No queremos llevar toda la informática a la nube. Si tengo un flujo de trabajo de varios pasos, puedo hacer dos o tres pasos al límite. Pero sería mucho mejor transmitir esos resultados intermedios más pequeños a la nube.

¿Por ejemplo?

Se remonta al ADN de los astronautas. Las mutaciones se actualizan continuamente en las bases de datos del Instituto Nacional de Salud y el Instituto Nacional del Cáncer. Tenemos la nube para buscar en estas bases de datos.

¿Cuál es el mejor enfoque para los diferentes tipos de datos?

Tenemos científicos serios a la cabeza de la hélice que ejecutan cosas solo en la nube o solo en el espacio en Spaceborne Computer. Lo diferencian. Lo ejecutan solo en la CPU, solo en la GPU. Ofrecen pautas.

La gente también habla de procesamiento a bordo para operaciones satelitales.

Analógico es conducción autónoma. Al igual que todos los automóviles se comunicarán entre sí, todos estos satélites se comunicarán entre sí. Uno de ellos levantará la mano y dirá: “Tengo buena conectividad con la Tierra. Transmitiré este mensaje. Entonces todos están de acuerdo.

HPE estableció una alianza en 2019 con OrbitsEdge, una startup de Florida con un bus satelital para dispositivos electrónicos sensibles. ¿Está trabajando en la instalación de equipos HPE en satélites OrbitsEdge?

Si en efecto. OrbitsEdge configura un satélite con varias computadoras HPE separadas. Para usted, se parece a su computadora en su satélite. Pero en realidad albergan varias computadoras de varias personas completamente aisladas entre sí, ya que se encuentran en dispositivos físicamente separados. Pueden ejecutar todos los protocolos que deseen y todas las comunicaciones que deseen.

¿Cómo visualiza los recursos informáticos en el espacio cislunar?

Cuando lleguemos a la luna, el centro de datos y la computación de alto rendimiento estarán orbitando la luna, y los puestos de avanzada estarán en la periferia.

¿Cuáles son los desafíos futuros para la computación espacial?

Todos ellos están relacionados con la exploración espacial. La energía, la refrigeración y las redes no son estables. La creación de redes es la más inestable. Hay varias veces al día [on ISS] cuando no tenemos conectividad. Si fuera tu celular, estarías buscando un nuevo proveedor. Pero la estación espacial no tiene opción.

¿Dónde imaginas que suceda en la órbita de la Tierra, en la Luna y en Marte?

Si OrbitsEdge obtiene su prueba de concepto y puede tener un satélite multiinquilino, el siguiente paso lógico es un centro de datos multiinquilino construido a partir de satélites más grandes. OrbitsEdge se centra en la energía, la refrigeración y las redes. Nos dejan ese cálculo a nosotros.

En la luna, tendrías comunicación de baja energía con la puerta de enlace. La puerta de enlace tendrá energía, refrigeración y almacenamiento. Se está considerando una arquitectura similar para el puesto avanzado de Marte.

¿Las aplicaciones espaciales requieren continuamente más recursos informáticos como las aplicaciones terrestres?

Sí, lo quiere más rápido, quiere una mejor red y quiere más potencia. Nadie se quejó de tener muchas computadoras espaciales en este momento. Ellos preguntan, «¿Cuándo podré superar esto?»

Este artículo apareció originalmente en la edición de enero de 2022 de la revista SpaceNews.