HPE SB-2: Forschung im All

Etwas weniger als ein Jahr nach seiner Installation auf der Internationalen Raumstation hat der Spaceborne Computer-2 (SB-2) von HPE bereits 24 Forschungsexperimente erfolgreich abgeschlossen. Mit dem SB-2 haben die Partner von HPE KI eingesetzt, um Astronautenhandschuhe auf gefährliche Fehler zu untersuchen, 3D-Druck im Weltraum zu ermöglichen und Satellitenbilder der Erde zu analysieren.

Die Experimente zeigen, wie fortschrittliche Computersysteme im Weltraum den Astronauten bei der Analyse von Daten helfen können, ohne dass diese zur Erde zurückgeschickt werden müssen. Die Entwicklung von KI-gestützten Systemen, die leistungsfähig genug sind, um große Datenmengen in Echtzeit zu verarbeiten, und die robust genug sind, um den Bedingungen im Weltraum standzuhalten, wird den Astronauten helfen, auf ihren Reisen zum Mond, zum Mars und darüber hinaus unabhängiger zu werden.

Die Experimente zeigen „neue Möglichkeiten für die Erforschung des Weltraums und Meilensteine für die Menschheit“, sagte Dr. Mark Fernandez, der Leiter des Spaceborne Computer-2 von HPE, in einer Erklärung.

Der SB-2 wurde im Februar 2021 in den Weltraum gebracht, nachdem sein Vorgänger, der HPE Spaceborne Computer, eine erfolgreiche Proof-of-Concept-Mission an Bord der ISS abgeschlossen hatte. Die HPE-Systeme sind so konzipiert, dass sie den rauen physikalischen Bedingungen des Weltraums standhalten – Variablen wie Strahlung, Sonneneruptionen, Mikrometeoroiden, instabiler elektrischer Energie und unregelmäßiger Kühlung. Der SB-2 bietet doppelt so viel Rechenleistung wie sein Vorgänger und ist mit Grafikprozessoren ausgestattet, um bildintensive Daten wie Aufnahmen der Polkappen auf der Erde oder medizinische Röntgenbilder effizient zu verarbeiten. Die GPUs unterstützen auch spezielle Projekte, die KI und maschinelles Lernen nutzen.

In einem der SB-2-Experimente entwickelten die NASA und Microsoft ein KI-Modell zur Analyse von Handschuhen, um Schäden an Astronautenhandschuhen zu erkennen. Diese Handschuhe werden bei Weltraumspaziergängen getragen, wenn die Astronauten auf der ISS Geräte reparieren oder neue Instrumente installieren. Das KI-Modell wurde verwendet, um Fotos und Videoaufnahmen von kürzlich getragenen Handschuhen im Weltraum schnell zu analysieren. Wurden Schäden entdeckt, wurde ein von der KI kommentiertes Foto im Weltraum erstellt und sofort zur Erde geschickt, um die Bereiche zu markieren, die von den NASA-Ingenieuren weiter untersucht werden sollten.

Ein weiteres Experiment befasste sich mit dem 3D-Druck, der Astronauten bei der Reparatur oder dem Bau neuer Ausrüstung auf langen Reisen helfen könnte. Forscher der Cornell University haben eine Modellierungssoftware entwickelt, die den 3D-Druck von Metallteilen simulieren und sogar Fehler oder Verformungen vorhersagen kann, die durch den Druck unter den rauen Bedingungen des Weltraums entstehen können. Die Software wurde erfolgreich an SB-2 getestet und hat damit bewiesen, dass sie im Weltraum zur digitalen Simulation eines Teils verwendet werden kann, um zu verstehen, wie es sich in der Realität verhalten wird.

Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA nutzte SB-2, um Deep-Learning-Inferenznetze zu testen, die für die Analyse von Bildern der Erde nach einer Katastrophe entwickelt wurden. Das JPL beobachtet die Erde aus dem Weltraum, um die Wissenschaft und das Klima zu erforschen, aber auch, um nach Katastrophen wie Überschwemmungen und Wirbelstürmen zu helfen. Die Untersuchung von Satellitenbildern an Bord künftiger Raumfahrzeuge könnte bei der schnellen Hilfe helfen.