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Inteligencia Artificial

HPE acelera la exploración espacial con las primeras capacidades de Edge Computing e IA

Mireya Cortés

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Hewlett Packard Enterprise (HPE) anunció que acelerará la exploración espacial y aumentará la autosuficiencia de los astronautas con un sistema de computación en el borde implementado en el espacio que permitirá procesar los datos en tiempo real por primera vez.

Con el sistema de computación en el borde Spaceborne Computer-2 (SBC-2) de HPE, los astronautas y los exploradores espaciales a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) podrán acelerar el tiempo de obtención de información de meses a minutos en varios experimentos en el espacio: desde el procesamiento de imágenes médicas y la secuenciación de ADN, hasta la obtención de información clave de grandes volúmenes de satélites y sensores remotos. 

La puesta en órbita de Spaceborne Computer-2 está programada dentro de la 15ª misión de reabastecimiento Northrop Grumman a la Estación Espacial (NG-15) el 20 de febrero. A partir de entonces, estará disponible para utilizarse en la Estación Espacial Internacional durante los próximos dos a tres años. La nave espacial NG-15 se nombró “SS. Katherine Johnson” en honor a Katherine Johnson, una reconocida matemática afroamericana de la NASA que fue fundamental para el éxito inicial del programa espacial.

Romper las barreras para lograr una computación confiable en el espacio

El próximo lanzamiento de Spaceborne Computer-2 se debe al éxito de su predecesor, Spaceborne Computer, una prueba de concepto que HPE desarrolló y lanzó en sociedad con la NASA en 2017 para operar en la ISS durante una misión de un año. El objetivo era evaluar si los servidores comerciales de bajo costo que se utilizan en la Tierra, pero equipados con funciones de reforzamiento especiales basadas en software, podían soportar la vibración, sacudimiento y agitación del lanzamiento de una nave espacial y, una vez en el espacio, operar sin problemas en la ISS. 

La prueba de concepto abordaba la necesidad de contar con capacidades informáticas más fiables en la ISS, o en la órbita terrestre baja, las cuales antes eran imposibles de lograr debido al entorno extremo de gravedad cero y a los altos niveles de radiación de la ISS, que pueden dañar el equipo de TI requerido para alojar tecnologías informáticas.

Por otra parte, contar con una computación más fiable en la ISS es solo el primer paso de los objetivos de la NASA para respaldar los viajes tripulados a la Luna, Marte e incluso más lejos, donde una comunicación fiable es crítica.  

HPE cumplió con éxito su misión de un año con Spaceborne Computer y ahora está listo para lanzar, a través de un patrocinio del Laboratorio Nacional de Estados Unidos en la ISS, un sistema aún más avanzado llamado Spaceborne Computer-2. El sistema está programado para lanzarse este mes y permanecerá en la ISS a lo largo de los próximos dos a tres años para utilizarse de forma más amplia. 

Acelerar la exploración espacial con computación en el borde y capacidades de IA

Spaceborne Computer-2 ofrecerá el doble de velocidad de cómputo con capacidades de computación en el borde especialmente diseñadas y potenciadas por el sistema HPE Edgeline Converged Edge y el servidor HPE ProLiant, lo que permitirá procesar datos en tiempo real de una variedad de dispositivos, incluidos satélites y cámaras.

Spaceborne Computer-2 también estará equipado con unidades de procesamiento gráfico (GPU, por sus siglas en inglés) para procesar de manera eficiente los datos de imágenes que requieren una mayor resolución, tales como fotografías de casquetes polares en la Tierra o radiografías médicas. Las capacidades de las GPU también se utilizarán en los proyectos específicos que utilicen técnicas de IA y de aprendizaje automático.  

Los adelantos de Spaceborne Computer-2 permitirán a los astronautas eliminar la latencia prolongada y los tiempos de espera relacionados con el envío de datos hacia y desde la Tierra para poder llevar a cabo investigaciones y obtener información de inmediato para diferentes proyectos, incluidos:

  • Monitorear en tiempo real las condiciones fisiológicas de los astronautas mediante el procesamiento de rayos X, ecografías y otros datos clínicos para acelerar el tiempo de diagnóstico en el espacio.
  • Entender los volúmenes de datos de los sensores remotos: La NASA y otras organizaciones han colocado estratégicamente cientos de sensores en la ISS y en satélites que recopilan volúmenes masivos de datos que requieren una cantidad significativa de ancho de banda para enviarlos a procesar a la Tierra. Con computación en el borde en el espacio, los investigadores pueden procesar a bordo imágenes, señales y otro tipo de datos para, por ejemplo:
  • Determinar los patrones de tráfico mediante una vista más amplia del número de automóviles en los caminos e incluso en los estacionamientos
  • Supervisar la calidad del aire a través de la medición de los niveles de emisiones y otros contaminantes en la atmósfera 
  • Seguir los objetos en movimiento en el espacio y en la atmósfera, desde aviones hasta lanzamientos de misiles  

Llevar a cabo investigaciones más grandes con capacidades desde el borde hasta la nube 

A través de una colaboración con Microsoft Azure Space, los investigadores de todo el mundo que realizan experimentos con Spaceborne Computer-2 tienen la oportunidad de utilizar la nube de Azure para realizar tareas computacionales con altos niveles de procesamiento que requieran la transmisión de resultados al SBC-2. Algunos ejemplos considerados por Microsoft Research son:

  • Desarrollar modelos y pronósticos de tormentas de arena en la Tierra para mejorar las predicciones futuras en Marte, ya que dichas tormentas cubren la totalidad del planeta rojo y disminuyen la generación de energía solar, que es fundamental para cumplir las necesidades energéticas esenciales de la misión  
  • Evaluar el uso de líquidos y los parámetros ambientales que intervienen en el crecimiento de plantas en el espacio para apoyar las ciencias alimentarias y biológicas mediante la recopilación de datos de los procesos hidropónicos y su comparación con grandes conjuntos de datos en la Tierra
  • Analizar los patrones de impacto de los rayos que ocasionan incendios forestales a través del procesamiento de las enormes cantidades de datos recopilados por las cámaras de video 4K que capturan los rayos que caen en la Tierra
  • Conducir análisis avanzados de las imágenes médicas obtenidas por ultrasonido en la ISS para proteger la salud de los astronautas

Convocatoria para la investigación de Spaceborne Computer-2

La convocatoria para presentar proyectos de investigación de Spaceborne Computer-2 ya está abierta. Para más información sobre cómo presentar una propuesta para utilizar el sistema en experimentos, visite www.hpe.com/info/spaceborne 

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