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HPE schickt Supercomputer in den Weltraum

SupercomputerHPE schickt Supercomputer in den Weltraum

Die heute in Cape Canaveral startende SpaceX-CR12-Rakete, entwickelt von Elon Musks Firma SpaceX, bringt zusammen mit der Dragon-Kapsel auch einen Supercomputer von Hewlett Packard Enterprise (HPE) zur Internationalen Raumstation ISS. Mit diesem sogenannten "Spaceborne-Computer" testen HPE und die NASA den Einsatz eines handelsüblichen Supercomputers im Weltall - ein 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.

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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 potenziellen Gefahr, wenn die Astronauten mit einem kritischen Szenario konfrontiert werden, das sie nicht selbst lösen können.

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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 unternimmt HPE den ersten Schritt in diese Richtung. In den weiteren Phasen des Experiments werden weitere Technologien und Rechensysteme, etwa Memory-Driven Computing, zur ISS gesandt.

Hochleistungsrechnen 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 Weltraum-Einsatz nicht verändert. Um den besonderen Umgebungs- und Einsatzbedingungen Rechnung zu tragen, entwickelte HPE ein einzigartiges 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. Computer-Systeme gegen diese Einflüsse physisch abzuhärten kostet Zeit, Geld und macht das System schwerer - deshalb fand HPE einen Weg, das System durch Software abzuhärten. Die System-Software von HPE 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 zum Beispiel 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 Top500-Liste der schnellsten Supercomputer belegt.

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