News 1 TeraFLOPS: ISS-Astronauten bekommen Supercomputing im Weltraum

[Willnochreisen]

Mal ne ganz andere Frage: Ist es nicht einfacherer einfach einen modernen Laptop hochzuschicken? Schneller als jede XBOX/PS4.

Das Kühlen im Vakuum ist sowieso eine alberne Diskussion da ja wohl kaum ein Loch in die Hülle gebohrt wird um die Abwärme über das Vakuum abzutransportieren. Also bleibt es eine normale Kühlung in einer normalen Atmosphäre mit normaler Luft.

 

[Shoryuken94]

Ungeachtet der Widrigkeiten ist es trotzdem etwas übertrieben bei 1 TFlop von Supercomputing zu sprechen - zumindest in 2018...

Na dann schau dir Mal an, was ansonsten so an Rechnern ins Weltall fliegt z.b. in der New Horizon Sonde. Dort verrichtet ein Mongoose V Chip mit 12Mhz seinen Dienst. Der basiert auf dem Chip der auch in der PS1 steckt, dort aber mit 40 MHz.

In Anbetracht dessen ist 1 Tflop wohl schon ein super Computer. Zudem wissen wir nicht, wie die Leistung zu Stande kommt. An reiner CPU Leistung ist das namliznicht gerade wenig.

Sicher im Vergleich zu modernen GPUs ist das nicht super viel.

 

[knoxxi]

Am wichtigsten ist

1. Stabiler Betrieb
2. Stabiler Betrieb
3. Stabiler Betrieb
....
...
..
.
99. letztes MHZ Rechenleistung.

 

[Cool Master]

@knoxxi

Deswegen hat man Zertifizierungen Da läuft auch nicht der neuste Linux Kernel drauf sondern sehr konservative Versionen.

 

[Corros1on]

Jedes Kilo ins All befördern kostet gleich mal X-Tausende Euro oder Dollar und von den Vorschriften bzw. Anforderungen, die an die Geräte gestellt werden sind gelinde gesagt Enorm.
Deswegen schauen die Gerätschaften auch so komisch, die ins All befördert werden, einerseits absoluter Leichtbaue und andererseits den Vorschriften entsprechend.

Aus meiner Sicht wäre es Sinnvoll bei längeren Mission zum Mars oder dauerhaft auf dem Mond die entsprechende Rechenpower mitzunehmen und nur (ich sag mal) die Daten übermittelt die weniger relvanz bzw. für die aktuellen Aufgabe unerheblich sind.

Edit: und so kalt ist es da nicht. Um die ISS herrschen rund 170 Grad Kelvin.

Kommt darauf an auf welcher Seite "gemessen"* wird. Auf der Schattenseite bis zu -150C° (~170°K)und auf der Sonnenseite bis zu +150°C!

*) das Vakuum selbst kann man nicht messen, es ist schließlich nix da was gemessen werden kann. Man misst die Oberflächen der im Vakuum befindlichen Objekte bzw. die Thermometer messen sich selbst.

 

[knoxxi]

@Cool Master
Definitiv ja, Hard- und Software muss wirklich Rock Stable sein, ohne Wenn und Aber. Absolut niemand braucht den hot shit.

 

[Willnochreisen]

Ist das wirklich so? Ich meine was ist denn der Used-Case? Hier wird ja nicht die Bahnberechnung für den Wiedereintritt gemacht sondern das Teil wird für wissenschaftliche Berechnungen genutzt. Wieso soll im All die Anforderung höher sein als am Boden? Das ist so eine Binsenweisheit. Muss das Essen im All auch viel Rock-Stabler sein als auf der Erde? Muss der Toilettendeckel (ja ich weiß die arbeiten mit saugschläuchen) aus Titan sein und die Monitorabdeckungen aus Gorrilaglas 10?

Der Used-Case bestimmt die Anforderungen und die wiederum das Produkt. Das die Wasserkühlung nicht ausfallen darf, klar. Aber warum eine Wasserkühlung? Ein Laptop bzw. bei dem was das Teil da wiegt kann man 10 Laptops hochholen und spart immer noch die hälfte an Gewicht, läuft doch da unter normalen Bedingungen?! Es gibt Luft. Fertig. Und ich bin sicher das es schon Space-taugliche Lüfter gibt.

Klingt eher nach "Haben wir schon immer so gemacht" + schöne Lieferverträge mit HP.

 

[v_ossi]

Mal ne ganz andere Frage: Ist es nicht einfacherer einfach einen modernen Laptop hochzuschicken? Schneller als jede XBOX/PS4.[...]

Einfacher und vor allem kostengünstiger wäre das wohl. Aber wer garantiert dir, dass das Ding auch im All funktioniert? Dauerhaft.

Stichwort 'Radiation Hardening'.

Wie einige Andere schon angemerkt haben, geht es bei Hardware auf der ISS oder allen anderen Raumfahrtprogrammen in erster Linie um Ausfallsicherheit. Die kann man eben nur gewährleisten, wenn man sich solche Späße wie das hier beschriebene HPE Projekt gönnt.

 

[Nureinnickname!]

Kontrabeispiel: Schonmal in der Sauna gewesen? Trockene 100°C sind weit leichter zu ertragen als sehr feuchte 80°C, weil in der trockenen Umluft erheblich weniger Moleküle an deine Haut gelangen.

Ich dachte das liegt daran das du bei feuchter luft kein schweiß mehr Produzieren kannst, und somit überhitzt also den Körper nicht mehr Kühlst? Bei Trockener Luft schwitzt du wiederum mehr, was dein Körper wieder stärker kühlt

 

[LamaMitHut]

Ach leute... es geht hier um ein EXPERIMENT, ob supercomputing auf raumstationen MÖGLICH ist.

Die Überschrift der News ist etwas unglücklich gewählt.

 

[Willnochreisen]

"Einfacher und vor allem kostengünstiger wäre das wohl. Aber wer garantiert dir, dass das Ding auch im All funktioniert? Dauerhaft. "

Also ich glaube die Versorgungsflüge finden öfter als alle 3 Jahre statt. Und um ein paar wissenschaftliche Berechnungen durchzuführen... Da hängen keine Lebensnotwendigkeiten dran. Überprüft werden die Berechnungen doch sowieso 10 mal am Boden.

Und bezüglich Strahlung: Box mit Blei verkleiden, Laptop ohne Monitor reinstecken bzw. einen barebone und das Kabel an ein Monitor im Raumschiff anschließen. Naja. Die tatsächlichen Gründe würden mich wirklich mal interessieren. Einfach nur "Es muss rockstable sein" ist für mich kein Argument solange nicht gesagt wird WARUM. "Oh Laptop 1 ist kaputt, hol mal einen der anderen 10 raus"

Ergänzung (5. November 2018)

Ich dachte das liegt daran das du bei feuchter luft kein schweiß mehr Produzieren kannst, und somit überhitzt also den Körper nicht mehr Kühlst? Bei Trockener Luft schwitzt du wiederum mehr, was dein Körper wieder stärker kühlt

Richtig. 100% Luftfeuchtigkeit bedeutet das kein Schweiß verdunstet und keine Kühlung stattfindet.

 

[LamaMitHut]

"Einfacher und vor allem kostengünstiger wäre das wohl. Aber wer garantiert dir, dass das Ding auch im All funktioniert? Dauerhaft. "

Also ich glaube die Versorgungsflüge finden öfter als alle 3 Jahre statt. Und um ein paar wissenschaftliche Berechnungen durchzuführen... Da hängen keine Lebensnotwendigkeiten dran. Überprüft werden die Berechnungen doch sowieso 10 mal am Boden.

Und bezüglich Strahlung: Box mit Blei verkleiden, Laptop ohne Monitor reinstecken bzw. einen barebone und das Kabel an ein Monitor im Raumschiff anschließen. Naja. Die tatsächlichen Gründe würden mich wirklich mal interessieren. Einfach nur "Es muss rockstable sein" ist für mich kein Argument solange nicht gesagt wird WARUM. "Oh Laptop 1 ist kaputt, hol mal einen der anderen 10 raus"

Ergänzung (5. November 2018)

Richtig. 100% Luftfeuchtigkeit bedeutet das kein Schweiß verdunstet und keine Kühlung stattfindet.

Es ist aber nicht das Ziel der NASA, dass die Astronauten einfach nur irgendwie "überleben", die sollen da auch ein wenig forschen.

Und um den Weltraum weiter zu erkunden, benötigt man eben über kurz oder lang Computer, die vor Ort rechnen.

 

[v_ossi]

@Desertdelphin Natürlich finden Versorgungsflüge häufiger statt, zumindest zur ISS. Aber was ist darüber hinaus? Voyager 1 und 2 nur mal als Beispiel sind 1977 gestartet und können immer noch zur Erde senden, da ist es eher schlecht möglich "Ersatznotebooks" hinterher zu schicken.

Und das Problem ist ja auch nicht

"Oh Laptop 1 ist kaputt, hol mal einen der anderen 10 raus"

sondern "Oh, das waren aber überdurchschnittlich starke Sonnenaktivitäten, all unsere nicht darauf ausgelegten Notebooks sind kaputt."

Kannst ja mal 10 Notebooks in eine Mikrowelle stellen und gucken, wie viele überleben.

Und Blei nur zur Abschirmung oder unnötigen Ersatz hoch zu schicken ist ein sehr, sehr teurer Spaß.

 

[BVZTIII]

Ich dachte das liegt daran das du bei feuchter luft kein schweiß mehr Produzieren kannst, und somit überhitzt also den Körper nicht mehr Kühlst? Bei Trockener Luft schwitzt du wiederum mehr, was dein Körper wieder stärker kühlt

Das ist an sich richtig, gilt aber eher für den Langzeitraum. Verdunstungskälte durch Schweiß entsteht erst nach mehreren Minuten. Wenn Du einen heftigen Aufguss schon einmal erlebt hast, hast Du schon nach Sekunden den Eindruck, dass Dir die Augen und Ohren wegbrennen

Alternativ kann ich auch das Gegenbeispiel nehmen mit 4°C an der Luft (halbe Stunde bei guter Durchblutung kein Thema, bis es unbehaglich wird... Tod erst nach über 24 Stunden wenn überhaupt) und im Wasser... da wird dir nach einer Minute leicht schwummerig und nach ~ner halben Stunde droht selbst Trainierten der Tod.

 

[Willnochreisen]

Stattdessen Laptophardware von vor 5 Jahren nehmen und individuell in Blei einzupacken ist effizienter beim Gewicht? Außerdem glaube ich das für die allgemeine Strahlung im Weltraum wenige mm ausreichen wenn überhaupt. Aber ich verstehe jetzt die grundlegende Idee.

Ich frage mich immer nur wenn man bei bestimmten Themen, die nicht mit der Sicherheit einer Mission zu tun haben, sparen könnte, das Geld in andere (Weltraum)-Topics stecken

Klar kann man auch erforschen wie man generell heutige PC Technik weltraumfest macht. Das kostet dann zwar das 100x fache, aber man kann es die nächsten 100 Jahre nutzten. Leider sind in 10 Jahren die entsprechenden Rechner so klein das die erforschten Dinge garnichtmehr notwendig sind...

Ergänzung (5. November 2018)

Das ist an sich richtig, gilt aber eher für den Langzeitraum. Verdunstungskälte durch Schweiß entsteht erst nach mehreren Minuten. Wenn Du einen heftigen Aufguss schon einmal erlebt hast, hast Du schon nach Sekunden den Eindruck, dass Dir die Augen und Ohren wegbrennen

Das stimmt, aber das ist dann nicht der Grund warum 100°C in einer trockenen Sauna einfacher zu etragen sind als 80°C in einer Dampfsauna. Aufguss ist ja nochmal ein anderes Thema. Aber geil Vor allem mit Nadelholzduften liebe ich es.

 

[Atkatla]

Ist das wirklich so? Ich meine was ist denn der Used-Case? Hier wird ja nicht die Bahnberechnung für den Wiedereintritt gemacht sondern das Teil wird für wissenschaftliche Berechnungen genutzt. Wieso soll im All die Anforderung höher sein als am Boden?

Weil am Boden das Teil nicht den gleichen Bedingungen ausgesetzt ist, wie in der Raumfahrt.

Aber warum eine Wasserkühlung? Ein Laptop bzw. bei dem was das Teil da wiegt kann man 10 Laptops hochholen und spart immer noch die hälfte an Gewicht, läuft doch da unter normalen Bedingungen?! Es gibt Luft. Fertig.

Nicht fertig. Nachdenken. Es gibt keine Luft da, wo die Abwärme der Raumstation vernichtet wird (kannst ja mal schauen, wo die Kühlgruppen für die thermische Abstrahlung installiert sind). Mal abgesehen davon, dass Laptops nicht auf die benötigte Rechenleistung kommen, haben die schon genug Laptops da oben. Die Abwärme von dem Teil einfach in die Raumstation abzugeben, wäre das Dämlichste was man machen kann, vor allem skaliert diese Herangehensweise nicht, wenn du mal Rechentechnik hast, die mit deutlich mehr Leistung agiert.

Klingt eher nach "Haben wir schon immer so gemacht" + schöne Lieferverträge mit HP.

Klingt eher so wie "ich erlaube mir ein Urteil ohne zu wissen worum es geht". Schon der erste Googletreffer verrät, worum es da geht:
https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/2304.html
" During high radiation events, verify if the systems can still operate correctly by lowering their power, and therefore, speed. This research helps scientists identify ways of using software to protect ISS computers without expensive, time-consuming or bulky protective shielding."

Wenn es mal Marsmissionen geben soll, muss da Rechenleistung mitfliegen. Der Mars ist soweit weg, da kann man nicht alles zur Verarbeitung zur Erde schicken. Und da muss man sich vorher einen Kopf machen, wie man die kompakt unterbringt und in die Abwärme möglichst effizient zu den Wärmetauschern bringt und ob die Ergebnisse verlässlich sind, auch wenn es mal Strahlungsereignisse gibt. Wichtige Systeme wird man sicher schirmen, aber bei allem was darüber hinausgeht, wird man schauen, ob es mit Components-of-the-shelf nicht leichter (vom Gewicht her) umsetzbar ist und dennoch akzeptable Ergebnisse bringt.

 

[BVZTIII]

Das stimmt, aber das ist dann nicht der Grund warum 100°C in einer trockenen Sauna einfacher zu etragen sind als 80°C in einer Dampfsauna. Aufguss ist ja nochmal ein anderes Thema.

Wieso sollte es das nicht sein? Höhere Luftfeuchtigkeit = dichtere Luft = mehr Moleküle, die mit deiner Haut Wärmeaustausch vornehmen. Schon mal aus Versehen den Wasserhahn auf 60°C gedreht? Autsch

Nadelholzduft

Ooooohhjaaaaaa <3 ... Ich glaub wir kommen vom Thema ab

 

[Shoryuken94]

Also ich glaube die Versorgungsflüge finden öfter als alle 3 Jahre statt. Und um ein paar wissenschaftliche Berechnungen durchzuführen... Da hängen keine Lebensnotwendigkeiten dran. Überprüft werden die Berechnungen doch sowieso 10 mal am Boden.

Und bezüglich Strahlung: Box mit Blei verkleiden, Laptop ohne Monitor reinstecken bzw. einen barebone und das Kabel an ein Monitor im Raumschiff anschließen. Naja. Die tatsächlichen Gründe würden mich wirklich mal interessieren. Einfach nur "Es muss rockstable sein" ist für mich kein Argument solange nicht gesagt wird WARUM. "Oh Laptop 1 ist kaputt, hol mal einen der anderen 10 raus"

Vielleicht denken die Leute die das zu entscheiden haben ein wenig Weiter als du? Das langfristige Ziel sind deutlich weiter entfernte Flecken im Universum, als die ISS, wo man nicht alle paar Wochen mal so eben hinfliegen kann. Und wo man unter Umständen auch Missionskritische Berechnungen vor Ort durchführen muss, ohne dass man einem halbe Stunde oder gar noch viel Länger warten kann, bis die Rechnungen auf der Erde bestätigt wurden. Es ist echt unglaublich, wie wenig Weitsicht ein paar Leute haben.

Es ist ein Experiment, mit dessen Ergebnissen man deutlich leistungsfähigere Rechner auf längere Missionen ins All nehmen kann. Die sind überhaupt erst die Voraussetzung, um zukünftig verschiedene Experimente durchführen zu können.

Jedes Kilo ins All zu schießen kostet je nach Raketentechnologie einige Tausend bis deutlich über 10.000 Euro. In dem Experiment geht es nicht primär darum, ob man Rechner in der ISS betreiben kann, sondern ob man Rechner in zukünftigen Missionen universell einsetzen kann. Sicher kannst du ein Notebook einfach in Blei gießen, aber zum einen wird es schwierig den wirklich dauerhaft strahlendicht zu halten, aber gleichzeitig in verschiedenen Situationen zu kühlen und Zugriff darauf zu haben. Wenn es so einfach wäre, wären sie wohl selbst drauf gekommen. Aber wie stellst du dir das genau vor?

Wie möchtest du 1 Tflop an Leistung in einer Luft und Strahlendichten Verpackung kühlen? Und das z.B. auch in einer Sonde die um einen Stern kreist und über 100 Grad heiß ist?

Wie gesagt, man muss langfristige Ergebnisse Sammeln, um später auch Mission Critical Anwendungen damit zu betreiben (z.B. bei einer Mission auf dem Mars). Für genau sowas sind solche Ideen Notwendig.

Es hängt unglaublich viel Geld an jedem experiment. Versagt ein System, kostet es einige Millionen Dollar und man kann es nicht einfach mal so nächste Woche wiederholen. Im Ernstfall hängen auch Menschenleben davon ab. Ohne solche Experimente kannst du auch nicht mit sicherheit sagen, wie sich so ein Rechner im Weltall verhält. Liefert er in wirklch 100% der Fälle das gleiche Ergebnis, wie ein Rechner auf der Erde, oder nicht? Man schafft mit dem Wissen was man darüber erlang ein Knowhow, was man in spätere Entwicklungen einfließen lassen kann. Du kannst das Wissen z.B. auch auf Rechner in 20 Jahren übertragen.

 

[SaschaHa]

Schon spannend, wie schnell man von Thema Weltraum-Supercomputer zum Thema Sauna abdriftet
Letztere könnte ich aber jetzt auch gut vertragen

 

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Also ich glaube die Versorgungsflüge finden öfter als alle 3 Jahre statt. Und um ein paar wissenschaftliche Berechnungen durchzuführen... Da hängen keine Lebensnotwendigkeiten dran. Überprüft werden die Berechnungen doch sowieso 10 mal am Boden.

Es geht drum die Daten schon vor Ort auszuwerten. Das Problem der Rechner im Weltraum ist das sie sich wegen der harten Strahlung permanent verrechnen, dewegen sind die derzeitigen Rechner stark runtergetaktet und mehrfach redundant ausgelegt.
Eine Bodenüberprüfen bringt wenig wenn die vorbearbeiteten gesendeten Daten schon falsch sind sind.

Und bezüglich Strahlung: Box mit Blei verkleiden, Laptop ohne Monitor reinstecken bzw. einen barebone und das Kabel an ein Monitor im Raumschiff anschließen.

Mit Deinem fundierten Fachwissen solltest Du Dich bei der NASA bewerben.
In der Raumfahrt geht es hauptsächlich darum, wegen der hohen Kosten, möglichst wenig Gewicht nach oben zu transportieren.

Naja. Die tatsächlichen Gründe würden mich wirklich mal interessieren. Einfach nur "Es muss rockstable sein" ist für mich kein Argument solange nicht gesagt wird WARUM. "Oh Laptop 1 ist kaputt, hol mal einen der anderen 10 raus"

Es geht hauptsächlich um die Erprobung des Rechners auf der Erdnahen ISS ob so ein Rechner auch auf dem Weg zum Mars funktionieren würde.
Der Rechner sollte "Rockstable" sein wenn man ihn mit der Fluglagereglung und der Navigation betraut.
Er sollte ebenfalls "Rockstable" sein mit ihm die Wissenschaftlichen Daten auf dem Mond/Mars verarbeitet werden. Denn die Datenübertragung Mars/Erde ist gähnend langsam und dauert einige Zeit, dem entsprechend ist es sinnvoll die Daten schon vor Ort zu verarbeiten und diese Daten müssen trotz der harten Strahlung genau sein, sonst hätte man sich so eine Expedition gleich sparen können.
Davon abgesen bekommt man es evtl. gar nicht mit ob Laptop 1 kaputt ist wenn es sich nur um wenige Dezimalstellen verrechnet hat, die Wissenschaftle Berechnung oder die Navigation ist dann aber falsch und kann zu fatalen Ergebnissen führen.