Програма для розподілу обчислень між супутниками склала план роботи на справжньому бортовому комп’ютері в космосі. Її розробляє стартап Satlyt, який хоче перетворити наявні супутники на мережу для обробки даних. Мережі з кількох апаратів поки немає. А під час перевірки виявили, що програма неправильно фіксує затримки зв’язку.
Змодельована мережа на орбіті
Перевірку провели у жовтні після 13 місяців роботи разом із Х’юстонським університетом у межах дослідження, яке фінансує NASA. На єдиному фізичному комп’ютері на борту космічного апарата змоделювали мережу з чотирьох обчислювальних вузлів, умовних чотирьох користувачів і восьми сервісів. Програма визначала, де запускати кожне завдання, зважаючи на вільну потужність вузлів і доступність зв’язку між ними. Результати повернули на Землю.
Про тест засновник і генеральний директор Satlyt Рама Афулло розповів виданню TechCrunch. Найкращим виявився один із підходів до планування, хоча він потребував більше обчислювальної потужності, ніж інші. Тепер відомо, що програма здатна складати плани на орбітальному обладнанні, а обмін даними між кількома окремими комп’ютерами ще доведеться перевірити.
Навіщо супутникам спільні обчислення
Супутники збирають дедалі більше даних, але передати їх на Землю можна лише тоді, коли апарат пролітає над наземною станцією. На низькій орбіті такий сеанс зв’язку з однією станцією зазвичай триває від п’яти до десяти хвилин за один оберт навколо Землі. Якщо обробити дані на борту, передавати доведеться лише готовий результат.
Рама Афулло пояснює це на прикладі лісової пожежі. Коли її помітили із супутника, така програма допоможе передати потрібні відомості набагато швидше.
Ресурси бортових комп’ютерів обмежені, тож стартап хоче об’єднати кілька апаратів у мережу, де завдання отримує той вузол, що має вільну потужність і зв’язок. Оператори задаватимуть лише дозволи, пріоритети й межі роботи, а рішення в цих межах ухвалюватиме програма. Раніше ми писали, як компанія планує зібрати супутники в обчислювальну хмару.
Помилка в обліку затримок
Під час перевірки виявили й недолік. Затримку передавання даних програма записувала як момент прибуття повідомлення, а не як час, що минув від відправлення до отримання. Для зв’язку на навколоземній орбіті різниця здається дрібницею, проте сигнал до Місяця йде близько 1,3 секунди, а до Марса від 3 до 22 хвилин залежно від взаємного положення планет. Програма, яка плутає ці величини, розподілятиме завдання на основі хибних уявлень про якість зв’язку.
Утім, експеримент не провалився. За словами Рами Афулло, розробка, запуск на борту і повернення результатів пройшли успішно. Далі компанія перевірятиме програму з різними навантаженнями, обладнанням і умовами зв’язку.
Від Місяця до кількох апаратів
Програмне забезпечення Satlyt уже працює на трьох супутниках, проте NASA поки не обрала його для жодної місії. Співпраця з агенцією стосується не лише навколоземної орбіти.
Стартап отримав фінансування за програмою STTR, через яку аерокосмічна адміністрація підтримує спільні проєкти малих компаній і університетів. Як зазначено в описі проєкту в архіві NASA, ідея в тому, щоб відео високої чіткості з Місяця доходило до оператора навіть тоді, коли зв’язок між окремими ланками мережі переривається. Для цього застосують автономне кешування. Копії відео зберігатимуться на проміжних вузлах мережі, тож дані не губляться при обриві зв’язку і передаються далі, щойно відкривається наступний канал. Рама Афулло уточнює, що йдеться про формат 4K.
Наступним кроком компанія називає демонстрацію спільних обчислень між окремими космічними апаратами. Для неї знадобляться робочі канали зв’язку, згода операторів супутників, захищене передавання даних і відновлення роботи, коли один із вузлів випадає з мережі.
