Gestern startete SpaceX ein Dragon-Raumschiff zu einer Versorgungsmission zur Internationalen Raumstation von Cape Canaveral. Oberflächlich betrachtet ist dies ungefähr so banal wie die Raumfahrt, aber für ein Team von Hewlett Packard Enterprise-Ingenieuren hat es eine besondere Bedeutung. Mit an Bord war ein HPE Supercomputer – passenderweise aus der Apollo 4000 Reihe – speziell für die bevorstehende Reise gerüstet.
Beeindruckend ist, dass sich trotz der strengen Sicherheitsanforderungen der NASA (der Computer hat mindestens 146 Tests bestanden, um von der Weltraumbehörde zertifiziert zu werden) die Kerntechnologie nicht so sehr von dem geändert hat, was Sie hier auf der Erde kaufen könnten, vorausgesetzt, Ihre Taschen sind es tief genug. Im Allgemeinen müssen Computer robuster sein, um mit den einzigartigen Problemen fertig zu werden, mit denen der Weltraum einen Standardcomputer konfrontiert (Strahlung, Sonneneruptionen, subatomare Partikel, Mikrometeoroide, instabile elektrische Leistung, unregelmäßige Kühlung und all dieser Jazz), aber HP hat einen anderen Ansatz gewählt:Die Linux-basierte Software drosselt den Computer basierend auf Echtzeitbedingungen und stellt sicher, dass der Computer – zumindest unter Laborbedingungen – Fehlern ausweichen kann, die durch seine ungewöhnlichen Bürobedingungen verursacht werden.
„Der Daten-Downlink von der ISS ist eine Herausforderung“, sagte Dr. Mark Fernandez, Americas CTO von SGI bei HPE, gegenüber Alphr. „Es ist nicht so schnell, wie wir es gerne hätten, und es gibt Bereiche mit LOS [loss of signal]. Wenn sich die ISS in einem LOS-Zustand befindet, erkennen wir das und halten die Daten an Bord, bis das Signal wiederhergestellt ist. Dies war eine unerwartete Hürde, aber wie bei den anderen Aspekten der Härtung mit Software haben wir Software verwendet, um diese Netzwerkanomalie zu überwinden.“
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Es gibt zwei große positive Aspekte dieses neuen Experiments, vorausgesetzt, dass alles nach Plan verläuft. Erstens braucht die traditionelle Robustheit Zeit und bedeutet, dass Computer oft älter und langsamer sind als aktuelle erdgebundene Modelle, wenn sie auf den Markt kommen. „Eines der Ziele dieses Experiments besteht darin, zu sehen, ob wir ein System der aktuellen Generation in den Weltraum schicken und es mit Software härten können“, sagt Fernandez. „Dies ist viel schneller und kostengünstiger und führt zu Rechenleistung der aktuellen Generation in den Händen von Weltraumforschern und Wissenschaftlern.“ 
Zweitens fügt die Robustheit unnötiges Gewicht hinzu:kein Problem, wenn Sie den Weltraum erreichen, aber alles, was die Größe der Nutzlast vor dem Abheben verringert, ist sicherlich willkommen. Durch diesen Ansatz wiegt die wertvolle Fracht von HPE nur 124 Pfund und entspricht immer noch den Anforderungen der NASA – zumindest auf der Erde. “We were provided with a maximum electrical power available, air-cooling capability and chilled water characteristics,” explains Fernandez. “No compromises were made per se. Like all HPC configurations, we of course would like more power, more cooling and more space. But we will be able to meet the objectives.”
The system is water-cooled – and the water is actually provided by NASA, and connected to the chilled water loop onboard the ISS, which eventually extends out to space. “It’s going to be the most efficient computer ever, because A) it’s powered by solar cells, with zero cost of electricity, and B) it’s cooled by the coldness of space at zero dollars as well,” explains Fernandez.
“If someone tried to do the energy-efficient computations, they’d have to divide by zero somewhere.”
“It’s going to be the most efficient computer ever, because A) it’s powered by solar cells, with zero cost of electricity, and B) it’s cooled by the coldness of space at zero dollars as well”
Make no mistake:this could be hugely important for the future of space travel. Right now, astronauts are limited in terms of the computing power they have access to in space – in fact, many calculations are still done on Earth. To date, this hasn’t really been a problem because the moon and International Space Station are – galactically speaking – right on our doorstep. When our astronauts get further away from Earth, delays in communications could cause real problems. With astronauts exploring Mars, we could be talking about a 20-minute delay between communications reaching Earth, and another 20 before the response returns to our explorers. An awful lot can go wrong in 40 minutes, and it’s a time delay we could do without.
That isn’t to say that the benefits of a successful trial won’t be helpful with our less daring space missions. Will we see improvements to experiments on the ISS, or other missions closer to home? “Absolutely, that is a possibility,” enthuses Fernandez. “Like times before when a supercomputer has been made available to scientists, engineers and researchers, the results can be something no-one expected. There’s no need to ‘wait’ for a flight to Mars to potentially begin exploiting HPC capabilities aboard the ISS.”
For now, though, just making sure the computer works fine is the priority. “This project is in itself an experiment, so we’ll be eagerly awaiting the results of how it performs in the challenging conditions of space, and reviewing the entire project in real depth on its return,” concludes Fernandez.