High Performance Computing im Weltraum

HPE und Nasa testen Supercomputer für Marsflug

Die heute in Cape Canaveral startende SpaceX-CR12-Rakete, entwickelt von Elon Musks Firma SpaceX, bringt einen Supercomputer von Hewlett Packard Enterprise (HPE) zur Internationalen Raumstation ISS.

HPE-Supercomputer für Flug zum Mars

Schon bald könnte ein Supercomputer von Hewlett Packard Enterprise (HPE) bis zum Mars fliegen.

Mit diesem sogenannten „Spaceborne-Computer“ wollen HPE und die Nasa den Einsatz eines handelsüblichen Supercomputers im Weltall realisieren; ein eigenen Angaben zufolge bisher einzigartiges Experiment. Ziel ist, dass das System für ein Jahr in den rauen Bedingungen des Weltalls funktioniert, was etwa der Reisedauer zum Mars entspricht.

Der Hintergrund: Viele der Berechnungen für Forschungsprojekte im Weltall werden nach wie vor auf der Erde durchgeführt, da die Rechenleistung vor Ort sehr limitiert ist. Das bringt Herausforderungen bei der Datenübertragung mit sich. Diese Vorgehensweise eignet sich für die Erkundung des Mondes oder in der Erdumlaufbahn, wo Astronauten nahezu in Echtzeit mit der Erde kommunizieren können. Sobald sie aber weiter entfernt sind und sich dem Mars nähern, werden die Kommunikationsverzögerungen immer eklatanter. Es kann bis zu 20 Minuten dauern, bis eine Kommunikation die Erde erreicht und weitere 20 Minuten bis eine Antwort bei den Astronauten ankommt. Eine derart lange Latenzzeit macht die Erkundung am Boden zur Herausforderung – und zur potentiellen Gefahr, wenn die Astronauten mit einem kritischen Szenario konfrontiert werden, dass sie nicht selbst lösen können.

Eine Reise zum Mars erfordert extrem leistungsfähige Rechner an Bord der Raumfahrzeuge, die in der Lage sind, für längere Zeiträume fehlerfrei zu laufen. Dazu muss die Funktionsfähigkeit der Technologie im Weltraum verbessert werden. Durch das Senden eines Supercomputers ins Weltall ill HPE den ersten Schritt in diese Richtung unternehmen. In den weiteren Phasen des Experiments sollen weitere Technologien und Rechensysteme, etwa Memory-Driven Computing, zur ISS gesandt werden.

Hochleistungsrechner im Weltall

Der Spaceborne-Computer nutzt HPE-Apollo-40-Systeme mit einem Hochgeschwindigkeits-Interconnect und einem Linux-Betriebssystem. Die Hardware dieses Systems wurde für den Weltraumeinsatz nicht verändert, heißt es. Um den besonderen Umgebungs- und Einsatzbedingungen Rechnung zu tragen, entwickelte der Hersteller ein wassergekühltes Gehäuse für die Hardware und eine spezielle System-Software. Im Weltraum machen dem System beispielsweise Strahlung, Sonneneruptionen, subatomare Partikel, Mikro-Meteoriten, instabile Spannungsversorgung und irreguläre Kühlung zu schaffen. Computersysteme gegen diese Einflüsse physisch abzuhärten kostet Zeit, Geld und macht das System schwerer. Nun fand man einen Weg, das System durch Software abzuhärten. Die System-Software steuert die Rechenleistung basierend auf den aktuellen Bedingungen und kann durch die Umgebung erzeugte Fehler lindern. Damit durchlief das System erfolgreich die 146 Sicherheitstests und Zertifizierungen, die die Nasa-Zulassung benötigt.

Durch die Übernahme von SGI hat HPE eine 30-jährige Partnerschaft mit der Nasa. Im Laufe ihrer Zusammenarbeit haben die beiden Firmen z.B. den Supercomputer „Columbia“ entwickelt, einem Cluster aus 10.240 Prozessoren, das im Jahr 2004 der zweitschnellste Supercomputer der Welt war. Der Spaceborne-Computer enthält Rechnerknoten derselben Bauart wie der Haupt-Supercomputer der Nasa, Pleiades, der aktuell die Nummer 9 der weltweiten Top-500-Liste der schnellsten Supercomputer belegt.

Bildquelle: Thinkstock/iStock

©2019Alle Rechte bei MEDIENHAUS Verlag GmbH

Unsere Website verwendet Cookies, um Ihnen den bestmöglichen Service zu bieten. Durch die weitere Nutzung der Seite stimmen Sie der Verwendung zu. Weitere Infos finden Sie in unserer Datenschutzerklärung.

ok