宇航员把计算机带上太空,IT难题随之而来

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阿尔忒弥斯II号任务正在推进,计划将三名美国宇航员和一名加拿大宇航员送往月球并实施绕月飞行,被视为数十年来人类距离地球最远的一次载人飞行。该任务属于一系列扩展人类深空存在的计划之一,这些计划还包括下一代空间站、月球栖息地以及未来的载人火星任务。

在此类任务中,消费级技术设备正成为太空生活的常规配置。国际空间站上的宇航员已经广泛使用笔记本电脑和智能手机,阿尔忒弥斯II号任务的机组人员同样携带了智能手机。然而,这些便利设备也将熟悉的IT问题带入太空环境。

在最新任务中,宇航员曾因系统故障与地面任务控制中心联系,问题被指与微软Outlook有关。这一事件凸显,在远离地球、技术支持无法现场提供的条件下,保持计算机系统稳定运行并不容易。

HP解决方案总裁Manoj Leelanivas在接受《Fast Company》采访时表示,微重力环境和通信条件是太空计算面临的关键挑战之一。他指出,传统计算机系统通常假设可以采用液冷或风冷,并基于对流等物理原理设计,但这些前提在太空并不适用,同时还必须应对辐射带来的影响。

Leelanivas称,在太空中,通信连接并不稳定,信号返回地球可能有限且延迟较长,因此“计算必须非常接近数据”,以支持实时决策。这意味着需要在本地部署更强的计算和GPU能力,以便在失去连接时仍能完成基于人工智能的决策和异常检测。他提到,HP的Flow工作站被设计为在无连接环境下运行,能够处理规模高达数千亿参数的模型,用于更快速地标记异常,而无需等待地面响应。

谈及未来在月球表面部署计算系统时,Leelanivas表示,最大挑战之一在于无法“快速赶到现场解决问题”,这要求系统具备更高的自给自足能力,包括在发生故障时能够自我恢复。他说,这与地球上的常规做法不同,后者往往依赖大量冗余和外部保障,而月球环境则需要尽可能在本地完成处理。

在与商业航天企业的合作方面,Leelanivas表示,HP与大多数相关公司都有合作,但由于限制,无法披露具体名称。他称,HP工作站在这些项目中是“首选之一”,其在高性能计算、建模以及处理大量遥测数据方面的经验,使公司在与多家企业合作时处于有利位置。目前,HP公开谈论的仅有与美国国家航空航天局(NASA)的合作关系。

对于“轨道数据中心”等构想,Leelanivas认为,在商业领域探索解决问题的新方式“总是好主意”。他指出,能源是数据中心的关键需求之一,如果在太空中配备独立的太阳能发电能力,能源获取本身可能不是主要难题,但随之而来的是如何在对流不适用的环境中为系统散热等问题。他表示,这一设想目前仍较为理想化,但如果能够解决太空数据中心的相关技术难题,可能有助于应对未来地球上的能源压力。

在人工智能应用方面,Leelanivas认为,AI为太空中的自我维持系统提供了机会,使机器能够自主执行大量功能。在某些情况下,人类会介入以确保操作符合既定规范和伦理要求,但过多的人为干预也可能减缓AI系统的运行。他表示,在设定安全边界的前提下,高性能自主系统在太空任务中可能是更合适的选择,因为“没有时间来回折腾”。

他补充称,HP及其他公司正在推进的工作,旨在为“代理系统”提供速度和算力支持,底层由模型驱动。相关努力不仅包括构建硬件和计算系统,还涉及开发能够快速整合这些系统的技术,以适应未来更为复杂的载人深空任务需求。


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