La NASA va envoyer un supercalculateur dans l’espace, pour quoi faire ?

Lundi, une fusée Falcon 9 décollera du pas de tir loué par SpaceX à la Nasa afin de ravitailler la station internationale. Dans son module Dragon de multiples marchandises, dont deux supercalculateurs HPE Apollo 40. L’idée d’envoyer dans l’ISS des ordinateurs aussi puissants mais aussi exigeants en termes d’alimentation électrique et de refroidissement peut paraître incongrue. Les chercheurs de la Nasa qui disposent de moyens de calcul conséquents sur la terre ferme n’ont pas véritablement besoin de puissance de calcul en orbite. Il s’agit avant tout de préparer la conquête de Mars.

Des calculateurs Apollo en orbite, logique ?

Lundi doit décoller la fusée Falcon 9 et sa capsule Dragon à destination de l’ISS depuis le site de lancement 39a à Cap Canaveral, celui-là même d’où sont parties les missions Apollo.

La capsule Dragon qui va être envoyée lundi vers la station orbitale internationale sera chargée de 3 tonnes de ravitaillement et de nouvelles expériences scientifiques pour les chercheurs de l’ISS. Sur le manifeste de ce vol exclusivement cargo, figurent 2 supercalculateurs fournis par l’américain HPE. Si la configuration exacte de ces deux machines n’a pas été publiée, on sait qu’il s’agit de calculateurs Apollo 40, c’est à dire des machines bi-processeurs Xeon pouvant être équipées de 4 puces GPU NVidia Tesla qui confère une bon rapport énergétique à la machine. Mais si la Nasa envoie ces machines dans l’espace, ce n’est pas réellement pour exploiter leur puissance. Le but est de valider que de tels calculateurs de type COTS (achetés sur étagère) peuvent supporter une exploitation dans l’espace sur une relative longue durée de temps. Habituellement, les satellites et équipements spatiaux sont équipé de composants électroniques spécifiques, notamment blindés afin de fonctionner tout en étant exposés aux rayonnements. De ce fait, le coût des équipements électroniques est très élevé, pour des performances en retard de plusieurs générations de processeurs.

Les calculateurs vont être testés en orbite pendant une année entière

En envoyant ces Apollo 40 dans l’espace, la Nasa va pouvoir vérifier in situ la durée de vie de ces machines classiques dans l’ISS. Ces machines ne sont pas tout à fait standard car les racks de l’ISS ne sont pas les racks 19 pouces que l’on trouve dans tous les datacenters « terrestres ». Les armoires de la station spatiale ont des caractéristiques propres auxquelles les serveurs HPE ont dû se plier. Ce sera la seule concession réalisée sur ces machines qui permettront de vérifier si les échanges de données entre les nœuds de calcul de la machine ne seront pas entachés d’erreurs du fait des rayonnements solaires, notamment. Les calculateurs vont réaliser des traitements en permanence et stocker 5,4 Mo de données chaque jour sur des mémoires flash (SSD). Les calculateurs pourront éventuellement réduire leur vitesse de traitement si les rayonnements stellaires sont trop importants, afin de réduire le risque d’erreurs de traitement.

Les calculateurs Apollo 40 ont été reconditionnés afin de pouvoir être insérés dans les racks de l’ISS.

L’information sur la fiabilité des calculateurs COTS dans l’espace est cruciale en vue d’une mission vers Mars. Du fait du délai des échanges radios entre la Terre et Mars, de l’ordre d’une vingtaine de minutes, il sera nécessaire de doter le module martien d’une puissance de calcul locale afin de réagir instantanément à une situation imprévue.

Baptisées Spaceborn 1 et 2, les deux machines resteront en production dans l’ISS une année pleine, c’est à dire la durée d’un aller/retour vers Mars. On saura alors si les astronautes pourront exploiter des supercalculateurs standards ou s’il faudra créer des machines spécifiquement pour ce vol vers Mars, attendu pour 2030, au plus tôt.

Sources :

« Hewlett Packard Enterprise Sends Supercomputer into Space to Accelerate Mission to Mars », communiqué HPE, 11 août 2017

« High Performance Commercial Off-The-Shelf (COTS) Computer System on the ISS (Spaceborne Computer) », Communiqué de la Nasa, 9 août 2017

 

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