Engineering team udvikler strålingsresistente computere, der er i stand til højtydende computere i hårdhed i rummet

I T minus 8, 760 timer, eller cirka et år, Space Test Program-Houston 6 (STP-H6) hybrid og rekonfigurerbar rumsupercomputer går om bord på den internationale rumstation. Den nyeste mission til ISS med forskning og teknologi fra University of Pittsburghs NSF Center for Space, Høj ydeevne, og Resilient Computing (SHREC) vil bringe en hidtil uset mængde computerkraft ud i rummet og uvurderlige forskningsmuligheder fra jordstationen på Pitts Oakland -campus.

"Datateknik til rummet er den ultimative udfordring, "siger Alan George, SHREC -grundlægger og Mickle -formandsprofessor i elektrisk og computerteknik (ECE) ved Pitt's Swanson School of Engineering. "Rumcomputing er blevet en hovedudfordring i alle rumfartøjer, da fjernmåling og autonom betjening er rumfartøjets hovedformål og begge kræver højtydende computing. "Dette nye mission-eksperiment er et fremragende team af kandidat- og bachelorstuderende, der studerer ved Pitt, ledet af Chris Wilson.

Tidligere i år, Pitt-systemet til STP-H6 afsluttede sit 1, 400 kilometer jordrejse fra NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, MD til NASA Johnson Space Flight Center i Houston. Dens næste meget kortere rejse er planlagt til februar 2019, når den vil rejse 240 miles mod himlen fra NASA Kennedy til ISS. Den nye rumsupercomputer er næsten tre gange mere kraftfuld end sin forgænger, der blev lanceret sidste år, og indeholder to højopløselige kameraer, der er i stand til at snappe 2,5K ved 2K pixelbilleder af Jorden.

"Vores nye system har et lignende mål om at udføre i rummet og evaluere vores nye slags rumcomputer med en hidtil uset kombination af høj ydeevne og pålidelighed med lav effekt, størrelse, vægt, og omkostninger, "Dr. George forklarer." Den store forskel er, at vores STP-H6-system er mere kraftfuldt inden for databehandling og sansningsevne og uden tvivl det hurtigste computersystem, der nogensinde er blevet anvendt i rummet. "

Det nye system til STP-H6 bestod ekstreme miljøtest på NASA Goddard og afsluttede for nylig den første integration og testning hos NASA Johnson. Det bliver ved NASA i et års integration og verifikation. Når alle systemer er i gang, STP-H6 vil rejse til ISS på en SpaceX-raket, markerer anden gang, at Pitt har en nyttelast på SpaceX -teknologi.

"Vi synes, det er et perfekt match, da SpaceX er brancheleder inden for lanceringskøretøjer, og SHREC er den førende akademiske gruppe inden for rumcomputing, "siger Dr. George.

En anden første for SHREC er samarbejde med Swanson School of Engineering's Department of Mechanical Engineering and Materials Science (MEMS). Lektorer Dave Schmidt og Matthew Barry ledede MEMS-afdelingens bidrag ved at designe og verificere systemchassiset for at imødekomme kravene fra STP-H6.

"Dr. Schmidt arbejdede med mekanisk design og validering af systemet, så det passede de nye tilføjelser til H6, og jeg arbejdede termisk modellering, så systemet havde kapacitet til at sprede varme fra elektronikken indeni, "siger Dr. Barry." En fremragende gruppe frivillige studerende var fuldt ud engagerede og engagerede i at sikre, at projektet lykkedes. "

Dr. George tiltænkte akademiker, industriel, og regeringssamarbejde som det mellem ECE- og MEMS-afdelingerne, da han bragte NSF Center for High-Performance Reconfigurable Computing (CHREC) fra University of Florida til Pitt i 2017 og senere reorganiserede det som SHREC. Det er det første interdepartementale partnerskab på en rummission i Swanson Schools historie.

"Vores første ISS -eksperiment fokuserer helt på F &U -emner inden for computer- og elektroteknik, så det blev håndteret helt i SHREC og ECE. Imidlertid, vores anden mission bragte yderligere udfordringer inden for mekanisk design, termisk analyse, og sikkerhedsanalyse - udfordringer, som vi som el- og computeringeniører ikke kunne klare alene - så vi kontaktede kolleger i maskinteknisk afdeling, "siger Dr. George.

Det fulde navn på den nye nyttelast er STP -H6/SSIVP eller Space Test Program - Houston 6, Rumfartøjs supercomputering til billed- og videobehandling. Dens forgænger på STP-H5 er CHREC Space Processor eller STP-H5/CSP. H5 -systemet forbliver på ISS, arbejder separat og sammen med H6 -systemet på et dynamisk sæt rumteknologiske eksperimenter.

"Efter et år i rummet, H5 -systemet viser sig meget succesfuldt i det barske miljø i rummet, og forskere bruger det som en sandkasse til en voksende liste over eksperimenter, der er uploadet fra Pitt -campus. Når en ny teknologi indsættes i rummet, det første og største spørgsmål er, om det vil fungere godt der, og vores fortsætter med at imponere, "siger Dr. George.