惠普超算周一搭乘龙飞船飞向国际空间站，备战远征火星

　　据TechCrunch北京时间8月12日报道，在SpaceX星期一为美国航空航天局执行向国际空间站运送补给的任务时，惠普企业一台超级计算机将搭乘龙飞船飞赴国际空间站。

　　被称作“Spaceborne Computer”的这台计算机是一台运行Linux软件的超级计算机，是惠普企业和美国航空航天局一项联合实验的一部分，目的是了解不经过任何改装的超级计算机，能否在外太空环境下运行1年时间——这个时间不是巧合，载人宇宙飞船远征火星就需要1年时间。
　　惠普企业负责这次联合实验的马克·费尔南德兹（Mark Fernandez）博士解释说，通常情况下，在国际空间站上使用的计算机都必须经过“加固”。这一工作涉及对高性能计算设备硬件的大幅度修改，会带来额外的成本、时间和努力。“加固”带来的令人遗憾的一个后果是，在太空使用的高性能计算设备通常比在地球上使用的落后数代，这意味着大量高级计算任务将由国际空间站转移到地面进行，然后计算结果再传输到国际空间站。
　　这种模式现在还没有问题，这是因为国际空间站所处的近地轨道与地面间的通信还相当顺畅。但是，一旦人类要远征深空，例如火星，地球与宇宙飞船通信的延迟可以达到20分钟。看过《火星救援》（The Martian）这部电影的读者，对通信延迟的程度会有一定了解。

　　图：超级计算机
　　费尔南德兹表示，“假设在远征火星途中或到达火星后需要完成一些关键计算任务，我们需要提前进行准备工作，确保有充足的运算能力可以使用，而且不能是3、5年前的技术。我们希望向他们提供最新和最先进的技术。”
　　费尔南德斯希望，为期1年的实验将表明，无需对硬件进行改装，超级计算机能通过“软件加固”，抵御恶劣的太空环境，其中包括温度波动和辐射。软件加固涉及实时对处理器速度、内存刷新率等进行调整，以纠正检测到的错误，确保计算结果的正确。
　　费尔南德兹说，“所有现代计算机都有用于纠错的硬件，一种可能的情况是，如果我们给予这些硬件足够时间，它们就能纠正出现的错误，继续完成计算任务。”
　　地面试验已经证明软件加固是有效的。费尔南德兹说，对于试验能在太空获得成功，这是一个积极的信号，但是，太空试验仍然有助于揭示超级计算机对一些在地面无法测试的因素的反应，例如宇宙辐射。
　　虽然这项实验的长期目标是使相关技术适合用于火星登陆，但在近期，这一技术可能对在国际空间站上进行的科学研究产生影响。
　　费尔南德兹表示，“科学家在国际空间站上进行越来越多的研究工作，他们在地面上知道如何分析数据，希望把数据传回地面，虽然延迟相当小，但科学家需要获取实验数据、把数据传回地面、数据进行分析后再传回国际空间站、根据数据调整实验参数，这是一个麻烦的过程。”
　　本地化的超级计算能力不仅仅给科学家带来方便。在国际空间站上，时间是一种宝贵资源，提高科学家工作效率的任何措施都会对在任务期间能完成的科学研究产生深刻影响。例如，日本宇宙航空研究开发机构最近开始测试一款自动化拍摄无人机，就是出于这一目的，无须手持相机意味着研究人员将有更多时间用于实际实验。高性能计算设备，将在多个方面对科学研究产生更大影响。

　　图：日本开发的自动拍摄无人机
　　费尔南德兹表示，“数据处理任务在国际空间站上很快就能完成，科学家能节省时间，在相同的实验时间内完成更多研究工作。”国际空间站和地面间的通信网络是一种宝贵资源，分配给各项实验使用。如果各项实验能减少对网络的使用，将为其他真正需要这一网络的人释放带宽。
　　费尔南德兹希望这次实验能为未来在太空测试其他先进计算技术奠定基础，其中包括内存驱动计算。他还希望美国航空航天局考虑在未来的火星任务中使用同一类系统，在途中进行更多实验，提高成功的机会。