Во время ближайшего запуска ракета-носитель Falcon 9 компании SpaceX, помимо прочего груза, доставит на борт Международной космической станции (МКС) миниатюрный “космический суперкомпьютер” изготовленный компанией Hewlett Packard Enterprise при участии специалистов НАСА.
Пока в задачи этого компьютера, который имеет название Spaceborne Computer, не будет входить расчет каких-либо траекторий и других подобных “космических” задач. Целью его доставки и установки на космической станции станет определение надежности и сроков работоспособности вычислительной техники, изготовленной из коммерческих компонентов в условиях космического пространства. И если все пройдет успешно, то такие вычислительные системы станут ключевыми компонентами для реализации будущих миссий в открытом космосе, в том числе и для полетов на Марс.
Расположение космической станции на низкой околоземной орбите делает ее весьма “недружелюбным” местом для размещения там компьютеров и другой электронной техники. Поскольку станция находится за пределами защиты земной атмосферы, на нее воздействует постоянный поток космической радиации, источником которой являются солнечные вспышки и космические лучи, прибывающие из глубин космоса. Компьютеры, которые сейчас отправляются в космос, до сих пор стоятся на базе специализированных i386-процессоров и снабжаются дополнительной радиационной защитой, которая увеличивает вес и удорожает как стоимость самого компьютера, так и стоимость его доставки в космос.
Основой системы Spaceborne Computer является коммерческая система HPE Apollo 40, высокопроизводительный кластер, работающий под операционной системой Linux. Производительность компьютера Spaceborne Computer составляет около 1 TFLOPS, что весьма скромно по сравнению с мощностью больших суперкомпьютеров, но что делает эту систему самой мощной системой для космического использования на сегодняшний день. В число задач, которые будут “крутиться” в недрах компьютера Spaceborne Computer, входит задача измерений радиационного фона, регистрации всплесков радиации, задача слежения и постоянной диагностики своего собственного состояния.
В течение долгого времени компьютер Spaceborne Computer будет работать, регистрируя программные сбои и сбои в работе своих аппаратных средств. Эти данные позволят выявить узлы и компоненты, наиболее уязвимые для радиации или деградирующие под ее длительным воздействием. Аппаратные средства компьютера Spaceborne Computer снабжены массой специализированных предохранителей, срабатывание некоторых из них приведет к остановке работы операционной системы, некоторых – к понижению тактовой частоты процессора. Все эти меры, в свою очередь, позволят избежать возникновения повреждений и сэкономить дефицитную на космической станции энергию.
Компьютер Spaceborne Computer прошел через программу из 146 испытаний в общей сложности, прежде чем он был одобрен для использования в космосе. Во время его пребывания в космосе, которое будет длиться один год, на Земле будет работать его полный двойник, данные от которого будут использоваться для сравнительного анализа работы системы в космосе. Помимо этого, прямо в процессе работы компьютера Spaceborne Computer будут выполнены испытания технологий и отладка программного обеспечения, которое позволит обходить программным путем сбои в работе аппаратного обеспечения или полностью блокировать работу вышедших из строя узлов системы.