Misija Mars: HPE osvaja prostor in čas

Skupni projekt podjetja Hewlett Packard Enterprise in Nase pri osvajanju Marsa. 14. avgusta lani je raketa CRS-12 zasebnega podjetja SpaceX iz raketnega izstrelišča Kennedy Space Center na Floridi proti Mednarodni vesoljski postaji (ISS) ponesla tovorno plovilo Dragon. Tovrstne oskrbovalne misije so sicer že nekaj običajnega, prvič pa je bil na krovu skupaj z drugo opremo tudi superračunalnik. »Spaceborne computer«, kot so ga poimenovali HPE-jevi inženirji, je del leto dni trajajočega eksperimenta, ki ga HPE izvaja skupaj z Naso, cilj pa je preizkus dolgotrajnejšega delovanja zmogljivega komercialnega HPC računalniškega sistema v vesolju.

Izzivi potovanj na Mars

Glavnina računalniške obdelave podatkov kot del vesoljskih raziskav se dandanes zaradi pomanjkljivih računalniških virov, ki so na voljo v zemljini krožnici, izvede tu, na Zemlji. Kljub izzivom, povezanim s pošiljanjem podatkov na zemljo in nazaj v vesolje, to čisto dobro deluje, če gre za raziskave na Mesecu in v nizki zemeljski krožnici (»Low earth orbit« – LEO), saj astronavti s svojimi kolegi doma komunicirajo v praktično realnem času. Ko pa se te razdalje povečujejo, kot recimo na poti proti oddaljenemu Marsu, bo t.i. komunikacijska latenca precej večja. Ko se bo plovilo s človeško posadko približevalo rdečemu planetu, bo komunikacija z Zemljo trajala tudi do 20 minut v vsako smer. Takšen časovni zamik bo precej otežil raziskovanje površja rdečega planeta, lahko pa pride tudi do zapletov, ki jih astronavti zaradi pomanjkljivih virov ne ne bodo mogli sami razrešiti.

Prav iz teh razlogov bo eden izmed pogojev uspešne odprave na Mars prav zmogljiva računalniška oprema, ki bo zanesljivo delovala tudi v neizprosnih pogojih medpalnetarnih potovanj. Da bi zadostili zaostrenim zahtevam, je razvoj ustreznih tehnologij nujno potreben in pomemben korak v to smer je prav testiranje HPE-jevega superračunalnika na ISS. V prihodnje naj bi v zemeljsko krožnico poslali še več podobnih sistemov z inovativnimi tehnologijami (kot je npr. T.i. »Memory-Driven Computing«)

»Hitro reševanje zapletenih problemov in preživetje astronavtov, superračunalnik Spaceborne je prvi pomembnejši korak pri razvoju zmogljivih računskih virov pri čovekovem odkrivanju našega osončja«

Kaj smo se naučili iz uspešnih misij na Luno?

Ko so ameriški astronavti prvič stopili na površje našega edinega naravnega satelita, je dogodek požel neverjetno pozornost človeštva, še več, inovacije, ki so bile za ta podvig potrebne, so pripomogle k precejšnjemu napredku znanosti in tehnologije. Dobrobiti, ki smo jih bili deležni vsi, so recimo iznajdba mikročipa, spominske pene in številnih drugih tehnologij, ki jih imamo danes za samoumevne. Misija pošiljanja človeške posadke na Mars je naslednja taka izjemna priložnost, zato skupen eksperiment Nase in HPE-ja ne pomeni samo izpopolnjevanje računalniških sistemov za uporabo v vesolju temveč tudi splošne izboljšave delovanja superračunalnikov ter inovacije na drugih tehnoloških področjih.

Samo dovolj robustna oprema dobi zeleno luč za polet na ISS

Superračunalnik Spaceborne je sestavljen iz HPE Apollo 40 sistemov, na katerih je nameščen odprtokodni Linux operacijski sistem. Čeprav se fizični ustroj sistemov ne razlikuje od tistih, ki so komercialno na voljo in ki jih v svojih podatkovnih centrih uporabljajo številna podjetja in organizacije, so inženirji zanje razvili posebno vodno hlajeno ohišje ter posebno programsko opremo za krmiljenje. NASA namreč na ISS odobri le testiranje tiste opreme, ki je dovolj robustna in ki prenese zaostrene okoljske parametre, kot so sevanje, subatomski delci, mikrometeoriti in nestabilno električno napajanje. Robustnejša oprema je ponavadi dražja in težja, zato so pri HPE-ju ubrali drugačno pot. Že prej omenjena namenska programska oprema poskrbi za uravnoteženje delovanja sistemov glede na trenutne okoljske parametre in zmanjšuje tveganje okvar. Rezultat je okoli 150 uspešno opravljenih varnostnih preizkusov in zelena luč za pot v vesolje.

Sodelovanje med HPE-jem in Naso že tri desetlejta

S prevzemom proizvajalca HPC sistemov SGI je podjetje Hewlett Packard Enterprise podedovalo 30-letno plodno partnerstvo z Naso. Leta 2004 sta namreč partnerja skupaj postavila enega najhitrejših superračunalnikov tistega časa, 10.240-procesorsko super gručo, imenovano Columbia. Zanimivo, Spaceborne superračunalnik vsebuje vozlišča istega tipa, kot so nameščene v Nasinem superračunalniku Pleiades, ki danes v globalnem merilu sodi med deseterico najzmogljivejših.