هل تحتاج الغيوم في الفضاء

, , . , , « », - . Cloud4Y , .

ينطوي مشروع مشترك بين وكالات الفضاء في الولايات المتحدة والهند على إطلاق رادار ذي فتحة تركيبية ثنائية التردد من مركز الفضاء سريهاريكوت في ولاية أندرا براديش في عام 2022. سيكون قمر NISAR أول رادار يستخدم الترددات المزدوجة (نطاقي L و S). يجب أن يوفر استخدام تكنولوجيا الرادار المتقدمة عرضًا غير مسبوق ومفصل للغاية للأرض. يسمح القمر الصناعي NISAR برصد وقياس اضطرابات النظام البيئي ، وتدمير الغطاء الجليدي ، وكذلك التنبؤ بالكوارث الطبيعية وتتبعها - الزلازل والتسونامي والانفجارات البركانية والانهيارات الأرضية.

كيف يبدو القمر الصناعي؟

NISAR


NISAR

من المتوقع أن ينتج NISAR 100 تيرابايت يوميًا. هذه كمية كبيرة من البيانات التي يجب جمعها ومعالجتها للعديد من وكالات الفضاء المشاركة في المشروع. ولا يمكن لمراكز البيانات الخاصة بوكالات الفضاء أن تتعامل مع هذا الحمل. لذلك ، ستستخدم وكالة ناسا السحابة. بفضل هذه التكنولوجيا ، لدينا مكان جيد لتخزين وتحليل وتحليل البيانات التي سيتم استخدامها لصالح البشرية.

ومن المثير للاهتمام أن العلماء يعتزمون استخدام تكنولوجيا الحوسبة GPU بنشاط. في السابق ، لم يكونوا على دراية بها ، ولكن عند دراسة قابلية تطبيق التكنولوجيا ، كان من الممكن إثبات أن وحدات معالجة الرسومات في بعض الأحيان أفضل 100 مرة من الطرق التقليدية للحساب ، وبشكل عام تعطي نتائج أسرع أربع مرات. بالإضافة إلى ذلك ، سيتمكن العلماء أيضًا من التبديل بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات ، اعتمادًا على ما هو أرخص وأكثر ملاءمة للاستخدام في الوقت الحالي.

ستساعد البيانات التي تم جمعها خلال مهمة NISAR على الكشف عن معلومات حول تطور القشرة الأرضية وحالتها الحالية ، وتساعد العلماء على فهم عمليات تغير المناخ على كوكبنا بشكل أفضل ، وتوفر نظريًا فرصة لإدارة الموارد المتاحة والتنبؤ بالكوارث. ستساعد السحابة الباحثين على معالجة البيانات بشكل مختلف. سيكون بمقدورهم استخدام التعلم الآلي لتحديد الاتجاهات ، في كل من البيانات العلمية وبيانات القياس عن بُعد.

تتبع المركبات الفضائية والتعرف عليها

تعتقد وكالة تنمية الفضاء الأمريكية ( SDA ) أن التكنولوجيا السحابية يمكن أن تقدم مساعدة كبيرة في تطوير مشروع لتتبع الصواريخ والمركبات الفضائية الأخرى والتعرف عليها بسرعة. تقوم مستشعرات التتبع بتوليد كمية هائلة من المعلومات ، والتي يجب معالجتها ونقلها بسرعة أكبر. وبحسب الجيش فإن هذه مسألة تتعلق بالأمن القومي. وكلما تم تلقي المعلومات في وقت لاحق ، زاد خطر الولايات المتحدة في حالة الطوارئ.

تم تصميم المنصات السحابية لإزالة الاختناق ، والقضاء على التأخيرات غير الضرورية. ستستمر الأقمار الصناعية المزودة بأجهزة استشعار محمولة في الفضاء في إجراء معالجة جزئية للبيانات على متنها. ولكن سيتم منح جزء كبير من العمليات لمزود الخدمة السحابية.

وفقًا لممثلي الوكالة ، تعد معالجة البيانات في الموقع جذابة بسبب مجموعة متنوعة من مقدمي الخدمات السحابية التجارية ، والتي يمكن أن توفر أيضًا مرونة أكبر من الأجهزة والبرامج على الأقمار الصناعية. الحوسبة السحابية هي واحدة من تلك البنى التي تمنح الشركات المرونة في استخدام البيانات التي تجمعها وتعالجها وتنقلها بكفاءة أكبر.

في الوقت نفسه ، تلاحظ الوكالة المخاطر المرتبطة بالأمن السيبراني. ومع ذلك ، يلاحظون أنه كانت هناك دائمًا مشاكل أمنية. لكن لا ينبغي أن يتدخلوا في تطوير التكنولوجيا والاكتشافات الجديدة. وسرعان ما سيتم رصد الأجسام الفضائية باستخدام تقنية السحابة.

غيوم كونية

هناك أيضًا أيديولوجيون للنهج المعاكس تمامًا لاستخدام السحب. فريق شركة الفضاء بالتعاون مع Intel ، أنشأت نظام الذكاء الاصطناعي Space Cloud ، الذي يستخدم الحوسبة السحابية الحديثة للسماح للأقمار الصناعية بإرسال بيانات ذات معنى وتجاهل الباقي.

بالنظر إلى وجود حوالي 1800 قمر صناعي في المدار ، ومن المتوقع أن يزداد عددها عشرة أضعاف في السنوات القادمة ، يخطط الباحثون لإثبات كيفية نقل الحوسبة السحابية الأرضية والذكاء الاصطناعي إلى الفضاء للمعالجة على متنها.

يعترف المهندسون بأن الأقمار الصناعية جيدة للمراقبة ، ولكنها ضعيفة في معالجة البيانات. يمكن للمركبات الفضائية الحديثة جمع ونقل كمية كبيرة من البيانات ، ولكن يجب على المحللين على الأرض فرز كل هذه المواد للعثور على شيء ذي قيمة. ولكن إذا قمت بتعليم القمر الصناعي كيفية معالجة المعلومات التي تم جمعها ونقل البيانات التي يحتاجها المحللون فقط ، فإن هذا سيحل عددًا من المشاكل.

فريق شركة الفضاء عملت على جهاز يمكن أن يتناسب مع cubsat- قمر صناعي صغير للغاية يزن عدة كيلوغرامات. ابتكر الفريق تقنياتهم باستخدام Intel Movidius و Kubernetes. يتم استعارة البرنامج من برنامج Google السحابي مفتوح المصدر ، الذي ينقل البيانات بين مجموعات الخوادم اعتمادًا على حركة المرور وعوامل أخرى.

هذا ما يبدو عليه الذكاء الاصطناعي.

Space Cloud هو نظام ذكاء اصطناعي يستخدم الحوسبة السحابية الحديثة للسماح للأقمار الصناعية باكتشاف البيانات ذات الصلة ونقلها فقط. يقوم القمر الصناعي بجمع البيانات وتحليلها وإرسال المعلومات اللازمة إلى الأرض ، ومن ثم يكون جاهزًا لأداء مهمة جديدة. توفير الوقت والموارد واضح.

إذا لم يكن على السواتل إنفاق الكثير من الطاقة على إرسال البيانات غير الضرورية ، فسيكون من الممكن تقليل أنظمة الاتصالات وأنظمة طاقة المهمة والألواح الشمسية ، وبالتالي حجم القمر الصناعي نفسه.

إنهم يريدون إظهار عمل التكنولوجيا هذا الخريف ، عندما سيتم إطلاق Cubsat بدعم من AI. يجب دائمًا أن تكون مستشعرات الفضاء في مدار الأرض المنخفض متحركة ، لذلك يقضون جزءًا من وقتهم فوق الماء ، والجزء الآخر فوق الأرض. الحدث يحمل الاسم الرمزي "الماعز والقوارب".

ستعلم Space Cloud منظمة العفو الدولية ، عندما تكون فوق الماء ، بإزالة القوارب فقط. إذا وجد هذه "البيانات الهامة" ، فإنه يتخلص من البيانات غير الضرورية وينقل فقط صورة أو مقطع فيديو للقارب إلى الأرض. كونه فوق سطح الأرض ، قام بتغيير جدوله للبحث عن الماعز. وهذا كل ما سيبحث عنه. يمكن أيضًا توجيهك للبحث في منطقة واحدة فقط: على سبيل المثال ، الماعز في أستراليا.

بالطبع ، الماعز هي عبارة لطيفة. سيستبدل المحللون بأشياء أكثر إثارة للاهتمام: ربما الدبابات أو المخابئ الصاروخية.

إذا لم يكن على الأقمار الصناعية إنفاق الكثير من الطاقة على إرسال البيانات غير الضرورية ، فسيكون من الممكن تقليل خطوط الاتصال وأنظمة طاقة المهمة والألواح الشمسية ، وبالتالي حجم القمر الصناعي نفسه.

ملخص

يجب أن أقول أنه يمكن استخدام أنظمة السحابة لأغراض أخرى. على سبيل المثال ، لتتبع مسار الحطام الفضائي والأجسام الأخرى والتنبؤ بهما الذي يمكن أن يهدد كلاً من الأجسام الأرضية والفضائية. ربما يمكنك تقديم طرق أخرى لتطبيق التكنولوجيا. ومع ذلك ، يمكن قول شيء واحد بالتأكيد: يمكن أن يكون هناك غيوم في الفضاء!

ماذا يمكنك أن تقرأ على مدونة Cloud4Y

→ ما هي هندسة الكون؟
← بيض عيد الفصح على الخرائط الطبوغرافية لسويسرا
→ تاريخ مبسط وقصير جدًا لتطور "السحب"
→ كيف "كسر" البنك
→ العلامات التجارية لأجهزة الكمبيوتر في التسعينات ، الجزء 3 ، النهائي

اشترك في Telegramالقناة ، حتى لا تفوت مقال آخر. لا نكتب أكثر من مرتين في الأسبوع وفقط في العمل.