Wirtschaft

1 TFLOPS an Rechenleistung in der ISS und Erdumlaufbahn

Über eine gesicherte Verbindung ist die Internationale Raumstation ISS bereits seit geraumer Zeit mit dem Internet verbunden. Viele der Daten, die durch Experiemente auf der ISS gewonnen werden, werden über diese Verbindung an die Bodenstationen übertragen und dort ausgewertet. Bereits seit einem Jahr umkreiste ein Rechner mit einer Rechenleistung von 1 TFLOPS an Bord der ISS die Erde. Dieser Test ist erfolgreich abgeschlossen worden und somit kann der Spaceborne Computer in den Regelbetrieb übergehen.

Die Herausforderungen für einen Betrieb in dieser Umgebung sind hoch gesteckt: Die nicht vorhandene Gravitation macht den Betrieb einer Wasserkühlung auf den ersten Blick einfacher, Lecks sind in einer solchen Umgebung aber zu vermeiden. Unplanmäßige Abbrüche in der Stromversorgung kommen da schon häufiger vor und auch die Strahlung hat Auswirkungen auf den Betrieb solcher Systeme.

"Our mission is to bring innovative technologies to fuel the next frontier, whether on Earth or in space, and make breakthrough discoveries we have never imagined before," sagt Dr. Eng Lim Goh, Chief Technology Officer und Vice President für HPC und AI bei HPE. "After gaining significant insights from our first successful experiment with Spaceborne Computer, we are continuing to test its potential by opening up above-the-cloud HPC capabilities to ISS researchers, empowering them to take space exploration to a new level."

Der Spaceborne Computer soll Berechnungen direkt auf der ISS ausführen, dient aber auch als Testplattform für zukünftige Missionen zum Mars. Während die ISS die Erde in einem Low Earth Orbit (LEO) mit einer Höhe von 400 km umkreist und damit eine schnelle Kommunikation noch relativ problemlos möglich ist, wird dies bei einer Marsmission ganz anders aussehen. Aufgrund der enormen Strecke zwischen Erde und Mars beträgt die Signallaufzeit etwa 20 Minuten. Damit ist ein Versenden großer Datenmengen kaum noch möglich und sind Echtzeitberechnungen notwendig, müssen diese lokal durchgeführt werden.

Als Basis des Spaceborne Computer dient ein HPE Apollo pc40 Server. Dieser steht in verschiedenen Konfigurationen zur Verfügung. Verbaut werden Intel-Xeon-Processor-Scalable-Prozessoren und NVIDIAs Tesla-Beschleuniger. Hinzu kommen zwölf DIMM-Steckplätze für DDR4-2666 und ein 10 GbE sowie die Möglichkeit, ein InfiniBand-Netzwerk zu verwenden.

Im Vergleich zu den schnellsten Supercomputern sind die nun erreichten 1 TFLOPS natürlich recht wenig. Die meisten Aufgabenfelder für Berechnungen und die Auswertung von Daten dürften sich damit aber abdecken lassen und sparen der NASA und den beteiligten Weltraumorganisationen Datenmengen ein, die nicht mehr zwischen ISS und Erde hin und her geschickt werden müssen.