Preguntas y respuestas con Mark Fernandez, investigador principal de Spaceborne Computer-2 de HPE
Desde que viajó en febrero de 2020 a la Estación Espacial Internacional, Spaceborne Computer-2 ha completado 20 experimentos centrados en el cuidado de la salud, las comunicaciones, la observación de la Tierra y las ciencias de la vida. Aún así, la cola para acceder a la computadora comercial lista para usar vinculada a la nube Azure de Microsoft sigue creciendo.
Mark Fernandez, investigador principal de Spaceborne Computer-2, ve un futuro prometedor para la informática basada en el espacio. 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 el portal lunar de la NASA albergará recursos informáticos avanzados, dijo Fernández. Noticias espaciales.
Fernández, quien tiene un doctorado en computación científica de la Universidad del Sur de Mississippi, se desempeñó como desarrollador de carga útil de software para 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 una carga SpaceX Dragon. 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 había hecho antes.
¿Qué estás aprendiendo de Spaceborne Computer-2?
Lo que me sorprende es la diversidad de los experimentos. Tenemos 39 experimentos en cola y el número de experimentos está creciendo.
Estamos analizando el ADN de los astronautas. Ese, en particular, me agrada porque los científicos habían estado esperando semanas o meses para traer esta gran secuencia de ADN a la Tierra para analizarla. Puede comparar este gran conjunto de datos con el gran genoma humano, pero solo le interesan las mutaciones.
Bueno, nos llevó unos 13 minutos de procesamiento y luego unos dos segundos para descargarlo. De repente, los científicos dijeron que en lugar de monitorear la salud de un astronauta cada mes, podrían monitorear a toda la tripulación diariamente y tener una mejor idea de cuándo los viajes espaciales los están afectando negativamente.
Estamos viendo cómo los satélites se comunican entre sí. Diferentes tipos de cifrado, diferentes tipos de protocolos, diferentes tipos de compresión.
¿Qué le da más seguridad y utiliza la menor cantidad de energía?
Muchos experimentos 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 unas pocas palabras.
en lugar de fotos?
Una imagen tarda una eternidad en bajar. Podemos procesar eso. Quiero saber dónde está inundado y no inundado. Quiero saber si la interestatal es transitable o no.
¿Estás enviando solo la información más valiosa al suelo?
Esa es la primera capa de la cebolla que estamos explorando. Es un borde inteligente. No queremos llevar todos los cálculos al límite. No queremos llevar todo el cálculo a la nube. Si tengo un flujo de trabajo de varios pasos, puedo hacer dos o tres pasos en el borde. Pero estoy mucho mejor si envío a la nube esos resultados más pequeños del flujo de trabajo medio.
Por ejemplo?
Se remonta al ADN de los astronautas. Las mutaciones se actualizan todo el tiempo en las bases de datos del Instituto Nacional de Salud y el Instituto Nacional del Cáncer. Tenemos la búsqueda en la nube de esas bases de datos.
¿Cuál es el mejor enfoque para varios tipos de datos?
Tenemos algunos científicos serios con cabeza de 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. Están elaborando pautas.
La gente también habla sobre el procesamiento de borde para operaciones satelitales.
El análogo es la conducción autónoma. Así como todos los autos 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. Entregaré ese 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 para instalar computadoras HPE en satélites OrbitsEdge?
Sí, de hecho. OrbitsEdge está instalando un satélite con varias computadoras distintas de HPE. Para usted, se parece a su computadora en su satélite. Pero en realidad están alojando varias computadoras de varias personas completamente protegidas entre sí porque están en dispositivos físicamente separados. Pueden ejecutar los protocolos que deseen y 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 serán el borde.
¿Cuáles son los desafíos futuros para la computación basada en el espacio?
Todos 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 [en la ISS] cuando no tenemos conectividad. Si este fuera tu celular, buscarías un nuevo proveedor. Pero la estación espacial no tiene opción.
¿Adónde imaginas que va esto en la órbita de la Tierra, en la Luna y en Marte?
Si OrbitsEdge pone en marcha 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 enfoca en energía, refrigeración y redes. Nos están dejando ese cálculo a nosotros.
En la luna, tendrías comunicación de baja energía hasta el Gateway. El Gateway tendrá la energía, refrigeración y almacenamiento. Se está considerando una arquitectura similar para el puesto avanzado de Marte.
¿Las aplicaciones espaciales demandan continuamente más recursos informáticos como las aplicaciones terrestres?
Sí, lo quiere más rápido, quiere una mejor red y quiere más potencia. Nadie se ha quejado de que tienen un montón de Spaceborne Computer en este momento. Preguntan: "¿Cuándo puedo volver a hacerlo?"
Este artículo apareció originalmente en la edición de enero de 2022 de la revista SpaceNews.
