Superračunalo u svemiru? Da, na Međunarodnoj svemirskoj postaji!

Prije više od godinu dana, Hewlett Packard Enterprise poslao je svoje komercijalno superračunalo na Međunarodnu svemirsku postaju kako bi vidjeli može li njihov masovno proizveden hardver preživjeti rad u svemiru bez dodatnih prilagodbi za zahtjevno svemirsko okruženje. Ove godine NASA i HPE izjavili su da je eksperiment uspio – iako je gotovo polovica SSD-ova superračunala uništeno zbog utjecaja zračenja u svemiru, poglavito sunčevog.

Eksperiment je dizajniran za testiranje performansi HPE Spaceborne računala, koji se sastoji od 32 zasebne jezgre koji rade zajedno i mogu raditi operacije 30 do 100 puta brže od standardnog iPhone uređaja ili tableta. Unatoč eksploziji zračenja, računalo je nastavilo raditi i niti jedan od testnih podataka nije izgubljen. “Naučili su nekoliko stvari i pokazali su da sustav funkcionira u svemiru”, izjavio je NASA-in stručnjak David Hornyak, koji upravlja projektima tehnologijske demonstracije na Međunarodnoj svemirskoj postaji. “Ova opcija daje NASA-i mogućnost kupovine gotovih proizvoda koje su nam potrebna u budućnosti, umjesto da ih sami razvijamo”, donosi Wired.com.

Računalo je nastavilo sa radom iako je gubilo vezu i svoj primarni prijenos podataka sa i od NASA-e do osam puta dnevno, gdje su prekidi trajali u rasponu od 3 sekunde do 20 minuta. Ta se neovisnost sustava mogla pokazati korisnom na nekoj budućoj mjesečevoj bazi ili misiji na Mars, kako bi se zaobišla komunikacijska kašnjenja signala natrag na Zemlju. NASA-ini IT stručnjaci također se pripremaju za potencijalno preopterećenje signala koji dolaze u NASA-inu Deep Space Network, sustav satelitskih antena širom svijeta koji šalje i prima signale raznih svemirskih letjelica. Računalo Spaceborne moglo bi pomoći u ovom slučaju smanjivanjem količine prometa koju generiraju računalni sustavi MSP.

HPE-ov stručnjak Mark Fernandez, koji je nadgledao projekt, izjavio je da je ideja o postavljanju superračunala u svemir bila zamišljena kao pomoć astronautima da sami imaju više vremena za izvođenje znanstvenih eksperimenata. “Postoji mnogo 4K fotoaparata i videozapisa visoke razlučivosti na MSP koji konstantno stvaraju digitalne zapise”, na primjer, pretraživanjem hrpe podataka o vrsti pojedinog oblaka, udara munje ili temperaturnom gradijentu oceana. “Trebali bismo moći obrađivati takve podatke na MSP, te tako sačuvati višak propusnosti veze sa zemaljskim postajama za druge stvari.”

Računalo također može komprimirati podatke znanstvenih eksperimenata na postaji, a zatim ih poslati NASA-inim računalima na Zemlju. Naposljetku, astronauti i istraživači na Mjesecu ili Marsu možda bi htjeli da superračunalo otkrije probleme bez čekanja NASA-inih odgovora.

Da bi zaštitili unutrašnjost računala, inženjeri HPE-a razvili su softver koji bi mogao poslužiti kao vrsta štita. Budući da nisu mogli instalirati detektore zračenja unutar računala, identificirali su komponente najosjetljivije na zračenje i postavile granice za računalne radne uvjete. Ako bi se komponente pregrijavale, na primjer, bilo od zračenja ili problema s napajanjem,  automatski bi ušle u zaštićeni način rada.

HPE-ov softver radi prilično dobro, ali nije bio savršen. Od 20 SSD-ova, devet se pokvarilo, što je alarmantna stopa. Računalo je također pretrpilo sedam “bit flipova”, što je događaj kada se digitalne jedinice pretvore u nule bez ikakve direktne naredbe. Fernandez kaže da je računalo uspjelo utvrditi što se dogodilo, izbaciti oštećene podatke i dobiti novu seriju istih informacija. Ako to nije bio dovoljan razlog za brigu informatičara, uređaj je pretrpio i četiri prekida napajanja, bilo od zračenja ili od problema sa solarnim panelima postaje.

Bilo koja buduća dugotrajna svemirska misija možda bi trebala imati doradu softvera, kao i neku vrstu dodatnog oklopa od olova, vode ili novih vrsta keramičkih ili kompozitnih materijala. No, ovaj dugogodišnji eksperiment dao je dizajnerima softvera i hardvera ogromnu količinu podataka za proučavanje. “Svi rezultati misije će se pomno pregledati i razmotriti alternative”, rekao je Fernandez.

Sada kada je cjelogodišnje ispitivanje završeno, prvi zadatak računala biti će testiranje NASA-inog softvera za spuštanje i slijetanje koji zahtijeva velik broj izračuna. Superračunalo će ostati na postaji sve do planiranog povratka sljedećeg ožujka.

Poziv na znanstveno popodne na IRB-u predavača Zorana Kahrića i Zdenka Uvalića

Nakon predavanja gosp. Radonića, A3 nastavlja sa organizacijom znanstvenih predavanja. Iduće znanstveno popodne održati će se u ponedjeljak, 29. listopada 2018.g., također na Institutu Ruđera Boškovića, u Dvorani III krila, a ovaj puta sastojati će se iz dva predavanja, prvo s početkom u 15 sati, gosp. Zoran Kahrić sa temom ICESat-2, kako mjeriti promjene leda na polovima s 500km, te drugo s početkom u 16.30 sati, gosp. Zdenko Uvalić s temom Kako se izrađuju svemirske letjelice.

ICESat-2, Kako mjeriti promjene leda na polovima s 500km.

U predavanju će biti dan opis rada upravo lansiranog NASA-inog satelita ICESat-2 (https://www.nasa.gov/content/goddard/icesat-2 ) koji će mjeriti promjene ledenog pokrivača na polovima, putovanje santi leda i rast vegetacije. Teorija i praksa kako mjeriti 1cm sa satelita 500km
udaljenog koji putuje 8km u sekundi – i zasto to košta 1.2 milijarde dolara.  Pogled na design, proizvodnju, testiranje, probleme i lansiranje.

Zoran Kahrić je diplomirao elektrotehniku na Concordia University u Montrealu i magistrirao elektrotehniku na Boston University.

Radi u NASA Goddard Space Flight Center od 2001 kao elektro-inženjer, test inženjer i inženjer za radijacijske efekte. Za to vrijeme je radio na mnogim projektima, od velikih i poznatih kao James Web teleskop do malih koji imaju vrlo specifičnu namjenu. Između 2013 i 2017 je radio na izradi i testiranju laser detektora za ICESat-2 projekt i na razvoju komunikacije između ICESat-2 i zemaljskih stanica.

Od 2017 radi kao Lead Test Engineer na PACE projektu gdje vodi tim koji testira elektroniku. Cilj programa je pračenje života u oceanima mjerenjem raznih vrsta planktona. Satelit je planiran početi s radom 2020.

Kako se izrađuju svemirske letjelice?

U prosjeku, svaka četiri dana pokuša se postaviti svemirska letjelica u orbitu. Prošle 2017. godine zabilježeno je 90 uspješnih lansiranja i 6 neuspješnih.

Svemirska letjelica je složen stroj visoke pouzdanosti koji mora preživjeti neizmjernu raiznu vibracija prilikom lansiranja, te raditi u potpuo negostoljubivom okruženju:

  • oštroj toplinskoj okolini,
  • dugotrajnom izlaganju zračenju,
  • pad snage zbog kiše meteora,

i uz sve to, obavljanje posla za koji je i zamišljena.

Svemirske letjelice ne mogu biti popravljene u svemiru, niti biti vraćene proizvođaču na reklamaciju. Jednostavno, za konstruktore svemirskih letjelica, neuspjeh nije opcija!

Predavanje će nas odvesti na putovanje svemirskom letjelicom od kolijevke pa do groba. Biti će govora o dramatičnom proizvodnom ciklusu letjelice, podijeljenom u posebne faze izrade, razdijeljenih projektnim evaluacijama. Uroniti ćemo u srce inženjerstva svemirske letjelice i opisati neke od stvarnih problema konstrukcije svemirskih letjelica.

Zdenko Uvalić rođen je 1966. godine. Studirao je Aerospace Engineering na Sveučilištu Kingston u Ujedinjenom Kraljevstvu gdje je stekao prvostupanjsku diplomu. Između 2001. i 2008. godine radio je u EADS Astrium kao glavni inženjer konstruktor kako na vojnim tako i komercijalnim telekomunikacijskim satelitima. Godine 2007. pridružio se EADS Astrium’s Earth Observation Navigation & Science Section, gdje je radio na ExoMars rover programu. Između 2009. i 2013. bio je odgovoran za sve tehničke i dizajnerske aspekte arhitekture strukturnih i mehaničkih podsustava Sentinel 5p satelita. Dobio je nagradu za izuzetan doprinos projektu.

U rujnu 2013. Zdenko je preuzeo dužnost višeg strukturnog inženjera u “Aircraft Research Association” (ARA) u Bedfordu, Ujedinjeno Kraljevstvo, gdje je radio na razvoju, uvođenju i verifikaciju inovativnih multifizičkih Finite Element Analysis naprezanja materijala modela u zračnim tunelima.

Godine 2015. vratio se u Airbus DS (bivši EADS Astrium) gdje je preuzeo ulogu Mehaničkog Arhitekta na programu Solar Orbiter kao i potporu drugim projektima u tijeku.

Zdenko je ovlašteni inženjer i član “Institute of Mechanical Engineers”, IMechE u Ujedinjenom Kraljestvu.

Ariane’s Cup: Više od tisuću zaposlenika tvrtki europskog svemirskog sektora prvi put jedrili na Jadranu

Budući da smo za Boeing već radili radar za mjerenje vertikalne brzine zrakoplova, idući je logičan korak naša suradnja s Airbusom, a ovakva su događanja izvrsna prilika da mala tvrtka poput naše poboljša svoju uočljivost kod takvih velikih kompanija, otkrio nam je Tomislav Grubeša, suosnivač tvrtke Geolux i jedan od šestorice hrvatskih znanstvenika i poduzetnika iz udruge Adriatic Aerospace Association (A3), hrvatskog tima na Ariane’s Cupu.

Uz Grubešu, naši predstavnici na Ariane’s Cupu, najvećoj tradicionalnoj poslovnoj regati europske svemirske industrije koja se ovaj vikend održavala u trogirskoj marini Baotić, još su i Slobodan Bosanac, Bojan Jerbić, Mile Ivanda, Hrvoje Zorc i Bogomir Hren, piše portal novac.hr.

Trogirska je marina, međutim, bila tek početak njihove “svemirske odiseje” na Jadranu. Jučer su na katamaranu Matarma, uz južni vjetar i stihove stare pjesme “Mislio sam da je život”, iz marine Baotić krenuli prema cilju, na peterosatno jedrenje do finiša na Palmižani.

Bili su uz bok s 1003 zaposlenika tvrtki europskog svemirskog sektora, Europske svemirske agencije (ESA) i kompanija poput Airbusa, Daimlera, Inmarsata i Talesa, koji su jedrili na više od stotinu jedrilica. Prizor je to kojemu Hrvatska prije nije svjedočila jer su europski “svemirci” prvi put, za svoje 39. izdanje, izabrali baš Jadransko more, i to pod organizacijskom palicom domaće tvrtke Business Sailing Experience Agency.

Sklapanje poznanstva

Stigavši do cilja na Palmižani, poznatoj nautičkoj jet set destinaciji na jednom od hvarskih Paklenih otoka, Svetom Klementu, rang-lista ipak pada u drugi plan. Naime, osim tradicionalnog odmjeravanja jedriličarskih sposobnosti, Ariane’s Cup služi i kao prilika za neformalno upoznavanje, razmjenu ideja te sklapanje potencijalnih suradnji između europskih tvrtki u svemirskom sektoru. Sklopiti poznanstva, ostvariti kontakte i provjeriti iskustva i primjere dobre prakse koje bi i hrvatske tvrtke mogle iskoristiti za vlastite projekte misija je naših znanstvenika i poduzetnika iz A3, udruge koja se bavi poticanjem istraživanja i razvoja domaćeg svemirskog sektora, a okupljeni su uz pomoć Jutarnjeg lista i portala Novac.hr.

Ariane’s Cup su osnovala dvojica Francuza, Jean-Claude Bourgeon i Roger Bouché-Pillon. Obojica su radili u Arianespaceu, multinacionalnoj kompaniji sa sjedištem u Francuskoj, koja se specijalizirala za lansiranje svemirskih letjelica. Njihova tradicija poslovnog jedrenja traje gotovo od samog početka, od 1980. godine kada je tvrtka osnovana. Čak i danas je tvrtka Arianespace zadužena za lansiranje satelita Europske svemirske agencije (ESA). Lansiranje satelita je upravo i ambicija naše “šestorice veličanstvenih”. Zajedno, svaki sa svojom ekspertizom iz astronautike, astrofizike, mikrovalnih tehnologija, molekulske fizike i umjetne inteligencije, rade na svemirskom projektu “Perun”, prvom hrvatskom cube-satelitu koji bi trebao biti lansiran u orbitu iduće godine.

– Kada bi sve išlo prema planu, mi bismo naš satelit napravili za 18 mjeseci, a to uključuje i izradu komponenti, slaganje, testiranje i lansiranje – objasnio je Hrvoje Zorc, voditelj projekta “Perun” i znanstvenik koji je do umirovljenja bio predstojnik Zavoda za laserska i atomska istraživanja Instituta “Ruđer Bošković”.

Dobra volja

Priznao je da ih u realizaciji najviše koči nedostatak financijskih sredstava. Prema njegovim riječima, pet su se puta prijavili na natječaj Ministarstva znanosti IRI (istraživanje, razvoj, inovacije), no svaki su se put promijenili uvjeti natječaja i udruga A3 nije mogla konkurirati za sredstva potrebna za gradnju prvog hrvatskog satelita. Koštao bi ukupno oko četiri milijuna kuna, kaže Zorc.

Da država u tim slučajevima mora pokazati dobru volju, smatra Slobodan Bosanac, astrofizičar, bivši predsjednik Hrvatskog astronomskog društva i jedan od osnivača udruge A3.

– Nisu ni financijska sredstva toliko bitna koliko podrška države da nas uputi u prave krugove, pomogne nam oko kontakata i ubrza evaluaciju projekata – zaključio je Bosanac osvrćući se na projekt “Perun” koji bi bio dobar publicitet za mnoge hrvatske svemirske tvrtke koje u njemu sudjeluju, poput Geoluxa te Agencije za tehničko-tehnološka ispitivanja i razvoj Bogomira Hrena.

I NASA zainteresirana za superbrzi domaći softver za obradu podataka

Uz šestoricu naših predstavnika iz udruge A3, na Ariane’s Cupu susreli smo i predstavnike Amphinicyja, vodeće domaće tvrtke na području softvera za satelitsku industriju. Oni su, naime, i jedni od sponzora ove poslovne regate.

– To je lijep način da se ljudi iz industrije druže i steknu što bolje konekcije – rekao nam je Nikica Budimir, voditelj Odjela softverskih rješenja u tvrtki, te dodao da su najbolje prilike za poslovnu suradnju kada se o poslu zapravo ne razmišlja.

Ta hrvatska tvrtka s uredima u Zagrebu i Luxembourgu nedavno je pozvana u NASA-u, krovnu američku svemirsku agenciju, gdje su predstavili Blink, superbrzi softver za obradu podataka sa satelita.

– U NASA-i su pokazali velik interes, ali prvo trebaju osmisliti vlastiti projekt na kojem bi naš softver testirali – otkrio je Budimir, ne skrivajući optimizam za njihovo rješenje koje je čak i 20 puta brže od trenutačnih NASA-inih softvera.

Uz Blink, kaže, rade i na dodatnom razvoju softvera Monica, sustava za nadzor i upravljanje satelitskim misijama.