I 2024 kommer astronauter til å gå på månen igjen – takket være denne supercomputeren
I desember 1972 snudde Eugene «Gene» Cernan seg og kastet ett siste blikk ut over det grå, golde landskapet før han gikk inn i månelandingsfartøyet igjen og reiste tilbake. Det er nå nesten 50 år siden menneskene besøkte et annet himmellegeme, men om bare noen få år vil det skje igjen.
Det var i april 2019 at NASA takket ja til utfordringen om igjen å sende et menneske til månen, og i 2024 er det duket for et nytt historisk øyeblikk når en kvinne for første gang tar «et lite skritt for et menneske, et gigantisk sprang for menneskeheten». Denne gangen er reisemålet månens sydpol.
På 1960-tallet, da romprogrammet bokstavelig talt gikk med rakettfart, ble det tatt større risiko. USA gjorde alt for å vinne kappløpet mot Sovjetunionen. Månen går riktig nok i samme bane nå som da, men denne gangen er betingelsene litt annerledes. Blant annet har vi en helt annet datakraft tilgjengelig i dag.
Supercomputeren Aitken på Ames Research Center
Ett år før Gene Cernan satte fot på månen for siste gang, slapp Intel sin 4-bits-prosessor kalt 4004. Den hadde vanvittige 2300 transistorer. I dag går vi alle rundt med to milliarder transistorer i lomma – i form av smarttelefoner.
«DETTE SYSTEMET KAN BEREGNE ET ENORMT ANTALL ULIKE SCENARIOER OG – SÅ LANGT DET ER MULIG I DAG – SØRGE FOR AT ASTRONAUTENE LANDER PÅ OG TAR AV FRA SYDPOLEN PÅ EN SIKKER MÅTE.»
Men selv det er ingenting sammenlignet med den enorme datakraften i supercomputeren Aitken, som Hewlett Packard Enterprise bygger for NASA Ames Research Center. Med 1150 noder, 46 080 prosessorkjerner og 221 terabyte minne har den en maksytelse på hele 3,69 petaflops.
For å sette 3,69 PFLOPS ytelse i kontekst, måtte en person gjort utregninger hvert sekund i over 117 millioner år for å oppnå det Aitken kan gjøre på kun ett sekund, og vi kunne aldri ha nådd Mars, trygt, innen 2024. Alternativt trenger du 881 PlayStation 4 PRO GPU (4,2 teraflops med datakraft) for å kunne matche supercomputer Aitkens ytelse.
«Dette systemet kan beregne et enormt antall ulike scenarioer og – så langt det er mulig i dag – sørge for at astronautene lander på og tar av fra sydpolen på en sikker måte.» I motsetning til på 1960-tallet blir alle forholdsregler tatt. Risikoen som ble tatt den gangen, er historie.
Prosessering med digitale tvillinger
I romprogrammet Apollos glansdager tegnet forskerne opp vellykkede scenarioer som deretter skulle følges til punkt og prikke. Hvis noe gikk galt, måtte astronautene og bakkemannskapene takle det på strak arm. I dag er alle eventualiteter beregnet på forhånd. Digitale tvillinger – det vil si programvarebaserte representasjoner av alt fra himmellegemer til rakettmotorer – blir kjørt gjennom et absurd antall ulike scenarioer. For at resultatene skal bli best mulig, trengs det så mye datakraft som overhodet mulig. Det er her de nye supercomputerne kommer inn i bildet for å sørge for at EDL, som står for «Entry, Descent and Landing», på månen går problemfritt for seg uten overraskelser.
«Generelt kan man si at hvis man øker antallet inndataverdier, altså hvor mye data vi ønsker å behandle, vil behandlingstiden også øke. Men, med de riktige verktøyene og tilpasning, vil ikke det nødvendigvis være tilfelle. Et tydelig eksempel på det er Alzheimer-forskningen vi har drevet sammen med et team i Tyskland. Det tok 22 minutter å behandle data fra et DNA-sett og en hjerneskanning da vi begynte prosjektet. Etter at vi oppgraderte infrastrukturen til å være spesialtilpasset til oppgaven, tok den samme prosessen 13 sekunder. Dette fører oss selvsagt nærmere en løsning. I tillegg har strømforbruket gått ned med 60 prosent. Vi har oppnådd tilsvarende resultater med supercomputeren vi bygger for NASA. Vi nærmer oss løsningen raskere», sier Stig Alstedt, Teknologidirektør i HPE.
Les mer om HPEs og NASAs samarbeid
Supercomputing med mindre forbruk av strøm og vann
De samme beregningene hadde vært mulige med NASAs gamle datamaskin, men de ville ha tatt mye lengre tid. I tillegg er bærekraft et aspekt i vår tid. Den nye supercomputeren vil bruke betraktelig mindre strøm og kjølevann enn sin forgjenger. Systemet, som er plassert i Mountain View i California, benytter seg av energigjerrige fordampningskjølere mot utendørstemperaturen i stedet for tradisjonelle kjøletårn som er svært energikrevende.
«Bærekraftsaspektet er viktig for både NASA og oss. Vi har vært i bransjen i nesten 80 år, og vi synes det er godt å se at så mange aktører nå omfavner bærekraf og etiske verdier. Det er noe vi har vært opptatt av siden grunnleggerne Dave og Bills tid. Og jeg tror at en av grunnene til at en organisasjon som NASA velger oss, er at vi gjennom flere årtier har opparbeidet oss et rykte for å være et solid teknologiselskap med gode verdier», sier Alstedt.
Supercomputing i Norge
Også for norsk olje- og gassvirksomhet har supercomputing vært et viktig arbeidsverktøy. Det kan Knut-Vidar Rognli, Energy Industries Enterprise Account Executive i HPE Norge, fortelle.
«De enorme mengdene historiske seismikkdata har ved hjelp av re-beregninger gjort at man kan øke utnyttelsesgraden på felt som man kanskje trodde var tomme, noe som fører til bedre utnyttelse av ressurser og mer klimavennlig produksjon.»
Rognli mener at Norge bør satse enda mer på denne typen teknologi, som også vil kunne forenkle overgangen til fornybar energi.
«Vi ser også innenfor vindkraft at man må ta hensyn til store mengder historiske værdata og sanntidsdata for å optimalisere planlegging og produksjon av grønn energi», forklarer Rognli.
Beregne en månelanding
Dette er et spennende prosjekt: en bærekraftig supercomputer som beregner og sikrer en historisk månelanding. Etter å ha ventet 50 år, vil mennesker om bare få år igjen sette sin fot på et annet himmellegeme.
«Det er mange wow-faktorer involvert i dette. Men for meg er det viktigste at vi tar store og viktige steg mot å lære mer om vårt opphav og vår plass i universet. Tiden er inne for å bryte nye grenser, og det er utrolig spennende å få være med på dette gjennom å gi NASA mer kapasitet og datakraft. Hvis vi kan beregne hvordan vi skal lande på månen, kan vi også beregne mange andre ting og ta flere «gigantiske sprang for menneskeheten» -og kanskje bidra til at neste menneske på månen blir en kvinne, avslutter Rognli.