Você precisa de nuvens no espaço

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Um projeto conjunto entre as agências espaciais dos Estados Unidos e da Índia envolve o lançamento de um radar de abertura sintética de dupla frequência do centro espacial Sriharikot em Andhra Pradesh em 2022. O satélite NISAR será o primeiro radar a usar frequências duplas (bandas L e S). O uso de tecnologia avançada de radar deve fornecer uma visão sem precedentes e altamente detalhada da Terra. O satélite NISAR permite observar e medir as perturbações do ecossistema, a destruição da cobertura de gelo, bem como prever e rastrear desastres naturais - terremotos, tsunamis, erupções vulcânicas e deslizamentos de terra.

Como é um satélite

NISAR


NISAR

Espera-se que o NISAR gere 100 terabytes por dia. São muitos os dados que precisam ser coletados e processados ​​para várias agências espaciais envolvidas no projeto. Os próprios datacenters das agências espaciais não podem lidar com essa carga. Portanto, a NASA usará a nuvem. Graças a essa tecnologia, temos um bom lugar para armazenar, analisar e analisar dados que serão utilizados para o benefício da humanidade.

Curiosamente, os cientistas pretendem usar ativamente a tecnologia de computação GPU. Anteriormente, eles não estavam familiarizados com isso, mas ao estudar a aplicabilidade da tecnologia, era possível estabelecer que as GPUs às vezes são 100 vezes melhores que os métodos tradicionais de cálculo e, em geral, fornecem resultados quatro vezes mais rápido. Além disso, os cientistas também poderão alternar entre a CPU e a GPU, dependendo do que for mais barato e mais apropriado para uso no momento.

Os dados coletados durante a missão NISAR ajudarão a revelar informações sobre o desenvolvimento e o estado atual da crosta terrestre, ajudarão os cientistas a entender melhor os processos de mudança climática em nosso planeta e, teoricamente, fornecerão uma oportunidade para gerenciar os recursos disponíveis e prever desastres. A nuvem ajudará os pesquisadores a processar dados de maneira diferente. Eles poderão usar o aprendizado de máquina para identificar tendências, tanto em dados científicos quanto em dados de telemetria.

Rastreamento e identificação de naves espaciais

A Agência Americana de Desenvolvimento Espacial ( SDA ) acredita que a tecnologia em nuvem pode fornecer assistência significativa no desenvolvimento de um projeto para rastrear e identificar rapidamente foguetes e outras naves espaciais. Os sensores de rastreamento geram uma enorme quantidade de informações, que devem ser processadas e transmitidas rapidamente. Segundo os militares, isso é uma questão de segurança nacional. Quanto mais tarde a informação é recebida, maior o risco para os Estados Unidos em caso de emergência.

As plataformas em nuvem são projetadas para eliminar um gargalo, eliminando atrasos desnecessários. Os satélites equipados com sensores espaciais continuarão realizando o processamento parcial de dados a bordo. Mas uma parte significativa dos processos será dada ao provedor de nuvem.

Segundo os representantes da agência, o processamento de dados no local é atraente devido à variedade de provedores e serviços comerciais em nuvem, que também podem oferecer maior flexibilidade do que hardware e software em satélites. A computação em nuvem é uma dessas arquiteturas que oferece às empresas a flexibilidade de usar os dados que você coleta, processa e transmite com maior eficiência.

Ao mesmo tempo, a agência observa os riscos associados à segurança cibernética. No entanto, eles percebem que sempre houve problemas de segurança. Mas eles não devem interferir no desenvolvimento da tecnologia e em novas descobertas. Logo, o monitoramento dos objetos espaciais será realizado usando a tecnologia em nuvem.

Nuvens cósmicas

Também existem ideólogos da abordagem exatamente oposta ao uso de nuvens. Equipe Aerospace Corp. Em conjunto com a Intel, criou o sistema de inteligência artificial Space Cloud, que usa a moderna computação em nuvem para permitir que os satélites transmitam dados significativos e descartem o restante.

Dado que existem cerca de 1800 satélites em órbita e seu número deve aumentar dez vezes nos próximos anos, os pesquisadores planejam demonstrar como a computação em nuvem terrestre e a inteligência artificial podem ser movidas para o espaço para processamento a bordo.

Os engenheiros admitem que os satélites são bons para observação, mas fracos no processamento de dados. As naves espaciais modernas podem coletar e transmitir uma grande quantidade de dados, mas os analistas da Terra precisam examinar todo esse material para encontrar algo valioso. Mas se você ensinar um satélite a processar as informações coletadas e transmitir apenas os dados que os analistas precisam, isso resolverá vários problemas.

Equipe Aerospace Corp. trabalhou em um dispositivo que poderia caber no cubsat- um satélite terrestre extremamente pequeno, pesando vários kg. A equipe criou sua tecnologia usando Intel Movidius e Kubernetes. O software é emprestado do software em nuvem de código aberto do Google, que move dados entre farms de servidores, dependendo do tráfego e de outros fatores.

É assim que a IA se parece.

O Space Cloud é um sistema de inteligência artificial que usa a moderna computação em nuvem para permitir que os satélites detectem e transmitam apenas dados relevantes. O satélite coleta dados, analisa-os, envia as informações necessárias para o solo e está pronto para executar uma nova tarefa. Economizando tempo e recursos é evidente.

Se os satélites não precisarem gastar tanta energia transmitindo dados desnecessários, será possível reduzir os sistemas de comunicação, sistemas de energia da missão e painéis solares e, portanto, o tamanho do próprio satélite.

Eles querem demonstrar o trabalho da tecnologia neste outono, quando o Cubsat com suporte à IA será lançado. Os sensores espaciais em baixa órbita terrestre devem estar sempre em movimento, de modo que passam parte do tempo acima da água e a outra parte acima do solo. O evento é codinome "cabras e barcos".

O Space Cloud ensinará a IA, quando estiver acima da água, a remover apenas barcos. Se ele encontrar esses "dados significativos", ele descarta dados desnecessários e transmite apenas a imagem ou o vídeo do barco para o solo. Estando acima do solo, ele muda sua agenda para procurar cabras. E é tudo o que ele procurará. Você também pode receber instruções para pesquisar apenas uma região: por exemplo, cabras na Austrália.

Claro, as cabras são um eufemismo. Os analistas os substituirão por objetos mais interessantes: talvez tanques ou bunkers de mísseis.

Se os satélites não precisarem gastar tanta energia transmitindo dados desnecessários, será possível reduzir as linhas de comunicação, os sistemas de energia da missão e os painéis solares e, portanto, o tamanho do próprio satélite.

Sumário

Devo dizer que os sistemas em nuvem podem ser usados ​​para outros fins. Por exemplo, para rastrear e prever a trajetória de detritos espaciais e outros objetos que possam ameaçar objetos terrestres e espaciais. Talvez você possa oferecer outras maneiras de aplicar a tecnologia. No entanto, uma coisa pode ser dita definitivamente: pode haver nuvens no espaço!

O que mais você pode ler no blog Cloud4Y

→ Qual é a geometria do universo?
→ Ovos de Páscoa em mapas topográficos da Suíça
→ Uma história simplificada e muito curta do desenvolvimento de "nuvens"
→ Como o banco "quebrou"
→ Marcas de computadores dos anos 90, parte 3, final

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