A exploração espacial está prestes a ganhar um novo patamar de computação. A Hewlett Packard Enterprise (HPE) anunciou que enviará seu mais recente computador espacial, o Spaceborne Computer 4 (SBC4), para a Lua ainda este ano. A bordo do rover lunar Flex Lunar Innovation Platform (FLIP) da Astrolab, o SBC4 realizará experimentos de inteligência artificial (IA) e computação de alto desempenho (HPC) em um ambiente que desafia os limites da tecnologia terrestre.

A missão, parte do programa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) da NASA, tem como destino a região do polo sul lunar. O rover FLIP, que será implantado perto do polo, servirá como um laboratório de testes para diversas tecnologias emergentes. O SBC4, em sua missão de um ano, terá a tarefa de executar uma série de testes focados em IA e HPC, coletando dados e avaliando o desempenho do hardware em condições extremas. A iniciativa marca um passo significativo na capacidade de processamento de dados e inteligência artificial fora da Terra, abrindo novas fronteiras para a pesquisa e a exploração espacial.

O Hardware por Trás da Missão Lunar

O coração computacional do SBC4, o silício exato que o impulsiona, permanece um mistério. A HPE e seus parceiros optaram por manter essa informação em sigilo, citando a natureza de alto risco da missão. Essa discrição visa proteger a reputação de parceiros de hardware caso ocorram falhas durante a operação lunar. O que se sabe é que o sistema é equipado com uma unidade central de processamento (CPU) de baixo consumo, uma unidade de processamento gráfico (GPU) e um par de unidades de estado sólido (SSDs) espelhadas da Kioxia, totalizando 1 TB de capacidade. Apesar de ser um dos computadores mais potentes a pousar na Lua, o SBC4 é um sistema compacto, medindo aproximadamente 13x25 cm e com cerca de 2,5 cm de espessura, para se adequar às restrições de energia e dissipação térmica do rover FLIP.

IA e HPC em Ação na Superfície Lunar

A NASA planeja executar uma série de testes com modelos de linguagem grandes (LLMs) no SBC4. Um dos focos será um sistema de geração aumentada por recuperação (RAG), projetado para auxiliar na busca e interpretação de documentos a bordo do rover. Além disso, o sistema executará algoritmos de aprendizado de máquina (machine learning) em dados coletados por câmeras e sensores LiDAR. A natureza exata do hardware subjacente ainda é especulada, mas os detalhes sobre os chips serão divulgados após o sistema entrar em operação. Paralelamente aos testes de IA, o SBC4 realizará benchmarks de HPC, como High Performance Linpack (HPL) e High Performance Conjugate Gradient (HPCG). Isso posiciona a HPE e a Astrolab para potencialmente fazerem a primeira submissão ao ranking Top500 a partir de um corpo celeste, mesmo que a barra para o "número um" na Lua seja baixa.

Desafios e Adaptações para o Ambiente Lunar

O SBC4 e o rover FLIP enfrentarão desafios extremos, desde as vibrações intensas durante o lançamento e pouso até as drásticas variações de temperatura e a radiação cósmica e solar, já que a Lua não possui a atmosfera e o campo magnético protetores da Terra. Surpreendentemente, a radiação pode não ser o maior problema. O SBC4 é montado predominantemente com componentes comerciais, incluindo os SSDs Kioxia BG6 M.2. A principal proteção contra falhas é um RAID 1 por software, que cria um espelhamento silencioso dos dados. Mark Fernandez, cientista-chefe de tecnologia espacial da HPE, explicou que, com nove anos de experiência na Estação Espacial Internacional, a empresa convenceu a NASA de que não são necessárias modificações espaciais extensivas para esses drives. Embora os primeiros computadores espaciais da HPE tenham sofrido falhas em SSDs, descobriu-se que a causa não era a radiação, mas sim capacitores defeituosos. Desde 2019, não há relatos de falhas em SSDs. A HPE investiu em redundância e recuperação baseadas em software, apelidada de "hardening em software", onde ciclos de CPU sobressalentes monitoram e comparam métricas de hardware. Se um parâmetro exceder o limite, o sistema age para se proteger, reduzindo a velocidade, reiniciando ou até mesmo desligando para evitar danos.

O Futuro da Computação na "Borda da Borda"

O rover FLIP é primariamente um veículo de prova de conceito, testando tecnologias que podem ser implementadas em futuras missões lunares. A inclusão do SBC4 reflete a realidade de operar na "borda da borda" do espaço. Embora a latência entre a Terra e a Lua (cerca de 2,5 segundos) seja gerenciável, ela ainda torna o controle em tempo real da Terra um desafio. A largura de banda limitada também complica a transmissão de dados de alta resolução. Por isso, o SBC4 é projetado para processar o máximo de dados localmente, economizando largura de banda. Jaret Matthews, CEO da Astrolab, enfatiza a importância de enviar "insights" em vez de dados brutos. Essa perspectiva é compartilhada por líderes da indústria, como Jensen Huang, CEO da Nvidia, que destacou o potencial das GPUs em missões espaciais para processamento de imagens de alta resolução. Enquanto gigantes como Google, Amazon e SpaceX vislumbram data centers orbitais, a HPE e a NASA avançam com soluções mais imediatas e comprovadas, pavimentando o caminho para a computação avançada em ambientes extraterrestres.

Com reportagem de Brazil Valley

Source · The Register