Weltraumversand und Anwendungen

Golem.de: Wie kommen die Computer zur ISS? Ist dafür eine spezielle Verpackung erforderlich? Oder ist der Transport nicht viel anders, als wenn man ein Paket mit UPS verschickt?

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Fernandez: Da gibt es bei der Nasa ein ganzes Verfahren, es heißt Handover. Die Abmessungen der Nutzlast, das Gewicht und so weiter hat man bereits dem Sicherungskomitee mitgeteilt. Wenn man die Erlaubnis zur Überstellung bekommt, übergibt man die Nutzlast, wie man es auch mit einem UPS-Paket täte. Man sagt: Packt es bitte ein und verladet es, und das machen sie dann.

Golem.de: Also gibt es keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen wegen der auftretenden Beschleunigungen?

Fernandez: Nein. Viele Nutzlasten müssen eine bestimmte Ausrichtung haben. Zum Beispiel Mäuse. Oder Kristalle. Da möchte man, dass die G-Kräfte in eine bestimmte Richtung wirken. Wir haben der Nasa gesagt: Packt unsere Computer in die Rakete, wie ihr wollt. Das wird ein guter Test für uns, ob sie die G-Kräfte aushalten. Wir hatten bereits Startsimulationen in allen drei Ausrichtungen durchgeführt und bestanden. Bei der Nasa mögen sie es, wenn man sagt, dass man geringere Anforderungen hat.

  • Nach dem Auspacken: Eines der redundanten Gehäuse des Spaceborne Computer 2 schwebt in der ISS. (Bild: Nasa)
  • Fertig eingebaut, angeschlossen und betriebsbereit: der Spaceborne Computer 2 auf der ISS. (Bild: Nasa)
  • Im Locker: Die beiden Gehäuse sind im Rack des Columbus-Moduls eingebaut und müssen noch angeschlossen werden. (Bild: Nasa)
  • Dr. Mark Fernandez leitete die Entwicklung des Spaceborne Computer 2 bei HPE und arbeitete auch am Vorgänger mit. (Bild: HPE)
Nach dem Auspacken: Eines der redundanten Gehäuse des Spaceborne Computer 2 schwebt in der ISS. (Bild: Nasa)
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Golem.de: Sie haben erwähnt, dass Wissenschaftler den Spaceborne Computer 2 nutzen können - welche Anwendungen lassen sie aktuell laufen?

Fernandez: Wir nutzen ein Standard Red Hat Linux als Betriebssystem, darauf läuft Docker. Mehrere Experimente nutzen Docker-Container, das macht die Software noch transparenter für Anwendungsentwickler.

Aktuell läuft eine Bildverarbeitungssoftware, sie nutzt CPUs und GPUs. Es ist eine KI-Anwendung, die nach Features sucht. Da gibt es eine interessante Geschichte: Vielen Wissenschaftlern ging ein Licht auf, als ich ihnen erzählte, was sie mit Spaceborne 2 machen können. Das passiert auch andersherum, einer der Wissenschaftler ließ bei mir ein Licht aufgehen.

Wir haben Hunderte Bilder verarbeitet und er sagte: Mark, die Ergebnisse sind gut. Alles sieht gut aus und mit der GPU hat dein Spaceborne Computer mehr als 60 Bilder pro Sekunde verarbeitet. Ich meinte: Eigentlich sollte die GPU Hunderte bis Tausende schaffen, aber 60 sind ganz okay.

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Und er: Nein, du verstehst mich nicht. Lass uns Videos verarbeiten. In Echtzeit, denn das sind 60 Bilder pro Sekunde. Es war bereits eine Docker-Anwendung, also hat er eine Schicht eingefügt, die erkennt, ob die Eingabe ein Bild oder Video ist. Videos zerlegt sie in 60 Bilder pro Sekunde und packt sie in die Warteschlange, also verarbeiten wir jetzt Videos in Echtzeit.

Außerdem läuft eine hybride CPU-GPU-Anwendung für DNA-Analyse. Dann läuft noch eine Signalverarbeitung, die Beyond-5G-Kommunikation simuliert, das zielt auf interplanetare Kommunikation. Auf der Erde gibt es das noch nicht, also soll es simuliert werden - und mit mehreren Sockeln und Netzwerkknoten sowie verschiedenen Kommunikationspfaden können wir das tun.

Dann gibt es noch eine faszinierende Sache: das Zulassungskonzept für ein visuelles System zur Inventarverwaltung. Stellen Sie sich vor, ich bitte Sie, auf den Dachboden oder in die Garage zu gehen und ein bestimmtes Teil zu suchen. Sie wissen, dass es da ist, aber Sie müssten es suchen. Dasselbe passiert auf der ISS.

Die ist seit 20 Jahren da oben, alle sechs Monate kommen neue Leute und immer wieder die Frage: Hey, wo ist der Schraubendreher? Das Konzept sieht vor, dass ein schwebender Roboter mit vielen Kameras beobachtet, wo die Astronauten Dinge ablegen. Mit Feature Extraction erkennt er: Das ist ein Schraubendreher und er wurde dort abgelegt. Das wird in eine Datenbank geschrieben und kann abgefragt werden. Durch die hohe Auflösung können sogar QR-Codes oder Seriennummern erkannt werden.

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 Probleme, Entwicklung, Anforderungen der ISSMissionsdauer und Nachfolger 
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