HPE impulsiona a inovação no limite da borda da Estação Espacial Internacional

A Hewlett Packard Enterprise anunciou que o HPE Spaceborne Computer-2 (SBC-2), um sistema de computação de borda comercial no espaço e sistema habilitado para IA a ser executado na Estação Espacial Internacional (ISS), foi concluído com sucesso de 24 experimentos de pesquisa, acelerando o tempo de percepção de meses e dias para minutos.

Os experimentos envolveram processamento de dados em tempo real e testes de novos aplicativos para provar a confiabilidade no espaço como parte de um esforço para aumentar a autonomia dos astronautas. Esses experimentos abrangeram casos de uso que dão suporte à saúde, processamento de imagens, recuperação de desastres naturais, impressão 3D, 5G e soluções habilitadas por Inteligência Artificial.

“Ao introduzir recursos de computação de ponta e IA na Estação Espacial Internacional com o Spaceborne Computer-2, ajudamos a promover uma comunidade de pesquisa colaborativa e crescente que compartilha um objetivo comum que é realizar avanços científicos e de engenharia que beneficiem a humanidade, no espaço e aqui na Terra”, disse o Dr. Mark Fernandez, investigador principal na Spaceborne Computer-2, da HPE. “Estamos orgulhosos desse trabalho em andamento, que já resultou em 24 experimentos concluídos, de diversas organizações, demonstrando novas possibilidades de exploração espacial e marcos para a humanidade.”

Abrindo caminho para computação de ponta e IA no espaço com Spaceborne Computer-2
A HPE lançou o Spaceborne Computer-2, em colaboração com o Laboratório Nacional da ISS, para o Espaço, em fevereiro de 2021 e foi instalado na ISS em maio de 2021. Composta pelas soluções de computação de ponta da HPE, o sistema HPE Edgeline Converged EL4000 Edge, que fornece um sistema robusto e compacto projetado para funcionar em ambientes de borda mais severos, como espaço, e o servidor HPE ProLiant DL360, um servidor confiável e padrão do setor, para recursos adicionais de alto desempenho para atingir uma variedade de cargas de trabalho, incluindo borda, HPC, IA, etc

O SBC-2 faz parte de uma missão maior para avançar significativamente a computação e reduzir a dependência das comunicações à medida que os humanos viajam mais longe no espaço para a Lua, Marte e além. A solução também demonstra possíveis maneiras pelas quais os astronautas podem aumentar a autossuficiência ao processar dados diretamente na estação espacial, em tempo real, ignorando latência mais longa e tempos de espera que ocorrem ao confiar no envio de dados brutos para a Terra para serem processados, analisados ​​e enviados de volta ao espaço.

Permitindo computação mais rápida e tempos de download mais curtos para a Terra com aceleração de 20.000 vezes
Os recursos de computação de borda fornecidos pelo SBC-2 também têm o potencial de permitir que astronautas e exploradores espaciais enviem dados para a Terra, sejam para serem analisados ​​ou usados ​​de outra maneira, em um tamanho radicalmente comprimido e velocidade mais rápida. Anteriormente, 1,8 GB de dados brutos de sequência de DNA levavam um tempo médio de 12,2 horas apenas para serem baixados na Terra para processamento inicial. Com o SBC-2, os pesquisadores a bordo da estação espacial podem processar esses mesmos dados em seis minutos para coletar insights significativos, comprimi-los em 92 KB e enviá-los para a Terra em apenas dois segundos, representando uma aceleração de 20.000 vezes.

Spaceborne Computer-2 completa 24 experimentos usando computação de borda no espaço e IA
Desde sua instalação na ISS, o Spaceborne Computer-2 executou dezenas de experimentos processando dados na borda, em tempo real, para pesquisadores com organizações desenvolvendo recursos inovadores para exploração espacial, como Axiom, Cornell University, Comucore, Microsoft, NASA e Tecnologias Espaciais Titan. Exemplos de experimentos incluem:

Experiência focada em aumentar a segurança humana e a autossuficiência usando detecção de danos habilitada por IA em luvas de astronauta
Os astronautas na ISS estão frequentemente em caminhadas espaciais onde consertam equipamentos, instalam novos instrumentos e atualizam recursos e funções na estação espacial. Eles usam luvas essenciais que podem sofrer erosão natural, além de rasgos e cortes, que podem apresentar possíveis preocupações de segurança. Em um experimento liderado pela NASA, HPE e Microsoft, fotos e vídeos gravados no espaço de luvas recentemente usadas por astronautas foram processados ​​usando os recursos habilitados para IA do Spaceborne Computer-2. O modelo do analisador de luvas, desenvolvido em conjunto pela NASA e pela Microsoft, foi então usado para procurar rapidamente sinais de danos em órbita, no espaço. Se algum dano for detectado, uma foto anotada por IA é gerada no espaço e enviada imediatamente para a Terra, destacando áreas para análise adicional pelos engenheiros da NASA.

 Interpretação automática de imagens de satélite após um desastre
O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL) observa a Terra do espaço para estudar ciência e clima, bem como apoiar a resposta a desastres. Usando o Spaceborne Computer-2 em conjunto com processadores incorporados, o JPL da NASA testou várias redes de inferência de aprendizado profundo para interpretar automaticamente imagens de sensoriamento remoto de terras e estruturas após um desastre. Por exemplo, duas dessas técnicas usam dados de radar da plataforma UAVSAR para: determinar a extensão das inundações, como de um furacão, e para determinar os danos em edifícios urbanos, como de um terremoto. Essas técnicas podem ser usadas a bordo de futuras naves espaciais para entregar rapidamente produtos acionáveis ​​às autoridades relevantes para auxiliar na recuperação de desastres.

 Habilitar a impressão 3D no espaço com software validado
À medida que os humanos olham para as futuras viagens ao espaço profundo, encomendar suprimentos para reparar ou construir novos equipamentos da Terra não será oportuno e prático. Para aumentar a autossuficiência, permitindo a manufatura aditiva para humanos viajando além da órbita baixa da Terra (LEO), o Cornell Fracture Group, parte da Cornell University, uma universidade que atua em pesquisa, desenvolveu um software de modelagem que pode simular a impressão 3D de peças metálicas e até mesmo prever qualquer falhas e deformações que podem resultar ao imprimir nas condições adversas do espaço. O software foi testado com sucesso no Spaceborne Computer-2, validando que pode ser usado no espaço para simular digitalmente uma peça e entender como ela se comportará na realidade.

 Expandindo a capacidade de rede na ISS com um protótipo principal 5G
Cumucore, um provedor de soluções de rede móvel privada, testou sua rede principal 5G, juntamente com emuladores RAN e outros recursos, no Spaceborne Computer-2, para emular os recursos atuais na estação base e dispositivos do usuário final. A validação demonstrou o potencial de instalar recursos 5G de última geração em satélites e naves espaciais selecionados para desbloquear um novo nível de comunicações no espaço. A validação também tem potencial para apoiar oportunidades futuras usando 5G devido à rápida expansão da comercialização de espaço

 Desenvolvimento de códigos de software para calcular os requisitos de combustível com base na distância de viagem espacial
Como parte do trabalho contínuo da HPE com estudantes em todo o mundo para orientar e apoiar os esforços de pesquisa STEM, a HPE abriu o Spaceborne Computer-2 para estudantes na Índia envolvidos no Codewars, um programa educacional comunidade e competição para programação de computadores. Os projetos se concentraram em grande parte no desenvolvimento de código usando C++, Python e Fortran, com um envolvendo o código do teorema de Pitágoras em C++ para calcular quanto combustível é necessário para uma determinada distância de viagem espacial para viajar diretamente sem a necessidade de reabastecimento.

Saiba mais detalhes sobre o Spaceborne Computer-2

Dr. Mark Fernandez, investigador principal do Spaceborne Computer-2 na HPE, também apresentará o seguinte painel:

Panel: Venturing Further in Space, with AI
Date: Terça, 5 de abril, 2022
Time: 3:00 – 4:00 pm MDT (12h às 13h no Brasil)

Serviço
www.hpe.com/info/spaceborne
www.hpe.com

Assista o VIDEO: Northrop Grumman CRS-15: HPE Spaceborne Computer-2 accelerates space exploration with first ever in-space commercial edge computing and artificial intelligence capabilities