宇宙の端でのコンピューティング：HPEとマイクロソフトが国際宇宙ステーションの実験を実施
トッド・ビショップ著
もし携帯電話が1日に17回、1秒から20分程度、途切れたら、新しい携帯電話会社に切り替えたほうがいいでしょう。国際宇宙ステーションの宇宙飛行士もまさに同じ状況に直面していますが、彼らにはそのような選択肢はありません。
これは、ヒューレット・パッカード エンタープライズ (HPE) のマーク・フェルナンデス氏が ISS と地球間の通信の現状を説明する方法であり、彼が宇宙船にコンピューターが搭載されることに興奮している理由の 1 つです。
フェルナンデス氏は、2月に国際宇宙ステーションに向けて打ち上げられたHPEのSpaceborne Computer-2の主任研究員です。
「宇宙ステーションの通信の継続性は非常に脆弱です」と彼は説明した。「ですから、宇宙飛行士がより自立できるようにする必要があります。Spaceborne Computer-2を搭載することで、彼らの自信を高めるだけでなく、地球に頼ることなく自ら問題を解決する能力を高めることができます。」
そのため、国際宇宙ステーションは、ストレージと処理をデータのソースに近づけることで速度を向上させ、クラウド コンピューティングに必要な帯域幅を削減するという概念であるエッジ コンピューティングの極端なケース スタディになります。
「エッジコンピューティングへの移行が進むにつれ、開発者のアプリケーション開発に対する考え方、そして帯域幅やその不足に対する考え方も変化しています」と、 Microsoft Azure
マイクロソフトにとって、このプロジェクトは、SpaceXなどとの提携も含まれるAzure Spaceと呼ばれるより大規模な取り組みの一部です。
HPEのSpaceborne Computer-2は、過酷な環境向けに設計されたハードウェアに収められた市販のサーバーとコンポーネントを使用しています。MicrosoftとHPEは協力して、Spaceborne Computer-2を軌道上からAzureに接続し、ISS上で高度な人工知能アプリケーションを実現しました。
彼らは、Python や Linux コンテナなどの標準およびオープンソース ツールを使用して、将来的に他の人が参加したり、そのアプローチに基づいて構築したりできるようにしています。
両社は水曜日に、最初の実験を完了したと発表した。実験は「Hello World」メッセージの送信成功から、国際宇宙ステーション（ISS）の無重力環境で栽培されたジャガイモの変形の原因解明に向けた実験まで、多岐にわたる。
しかし、これまでのところ、大きな試練は宇宙飛行士のゲノムの徹底的な分析であり、宇宙での長期滞在が人体に与える影響についての新たな手がかりを探している。
生データは数百ギガバイトに及び、現状では送信するには非現実的なサイズです。Spaceborne Computer-2は、追跡・データ中継衛星（TDRS）を介して地球上の基地局に接続する老朽化したシステムを介して、ISSからのダウンロードに週2時間割り当てられています。
代わりに、両社はマイクロソフトが開発したソフトウェアをLinuxコンテナにパッケージ化し、Spaceborne Computer-2で宇宙飛行士のゲノムを処理した。そして、変異の詳細を地球に送信し、国立衛生研究所のデータベースと照合して結果を生成した。
「これは宇宙ステーションに送り返すことができる短いメッセージです」とフェルナンデス氏は述べた。「以前はゲノムをダウンロードするのに数週間、場合によっては数ヶ月もかかっていましたが、エッジで処理すれば数分でダウンロードできます。」
両社によると、これまでに合計4つの実験を完了しており、さらに4つの実験が進行中、さらに29の実験が計画されている。Spaceborne Computer-2は、今後2～3年間、ISSでの研究プロジェクトに使用される予定だ。
時間は極めて重要です。議会は ISS の予算を 2024 年まで承認しましたが、予算が延長されたとしても 2030 年を超えることは予想されていません。
