Hewlett Packard Enterprise ha annunciato il progetto Spaceborne Computer-4, un sistema di elaborazione progettato per eseguire applicazioni di intelligenza artificiale e benchmark di calcolo ad alte prestazioni direttamente sulla superficie della Luna. La piattaforma sarà installata sul rover FLIP, FLEX Lunar Innovation Platform, sviluppato da Astrolab, e parteciperà a una missione programmata per la fine del 2026 nell’ambito dell’iniziativa Commercial Lunar Payload Services, CLPS, della NASA. Il trasporto verso la superficie lunare è previsto attraverso il lander Griffin-1 di Voyager Technologies, con atterraggio nelle vicinanze della regione del polo sud lunare. Spaceborne Computer-4 è destinato a dimostrare la possibilità di effettuare elaborazioni computazionali avanzate direttamente nell’ambiente operativo della missione, riducendo la necessità di trasferire continuamente grandi quantità di dati verso le infrastrutture terrestri. Il sistema sarà utilizzato per esaminare le prestazioni del calcolo scientifico in condizioni lunari e per sperimentare applicazioni basate su modelli linguistici, computer vision e analisi dei dati provenienti dai sensori. L’iniziativa comprende il contributo di NASA e Deloitte per lo sviluppo e l’esecuzione di specifici carichi di lavoro intelligenti, mentre HPE fornisce l’infrastruttura hardware e software destinata a sostenere le elaborazioni. L’obiettivo è verificare come le tecnologie di elaborazione ad alte prestazioni possano supportare la raccolta, l’interpretazione e l’utilizzo delle informazioni scientifiche durante future missioni sulla superficie lunare.
Il modulo Spaceborne Computer-4 è stato progettato per operare in un ambiente caratterizzato da condizioni termiche difficili, vincoli energetici e limitazioni nella disponibilità delle risorse di manutenzione. L’architettura comprende una CPU a basso consumo energetico e una GPU destinata ad accelerare le elaborazioni di intelligenza artificiale, all’interno di una configurazione compatta e autonoma. Il sistema non utilizza ventole per il raffreddamento e adotta una soluzione termica a liquido, progettata per contribuire alla gestione delle temperature operative del dispositivo. L’archiviazione dei dati è affidata a memoria flash installata su unità a stato solido fornite da KIOXIA, nell’ambito di una collaborazione tecnologica già consolidata con il programma HPE Spaceborne. Il computer sarà integrato direttamente nel rover FLIP e dovrà eseguire applicazioni e test durante la permanenza sulla superficie lunare, verificando il comportamento dei componenti hardware e del software nelle condizioni effettive della missione. HPE ha inoltre sviluppato un insieme di strumenti software per coordinare l’interazione con le risorse terrestri e consentire la trasmissione sicura di dati e risultati scientifici. L’architettura prevede così un ambiente di elaborazione locale collegato a sistemi di controllo e analisi remoti, secondo un modello di far-edge computing nel quale una parte significativa delle operazioni viene eseguita direttamente nel luogo in cui i dati vengono prodotti.
I test di calcolo scientifico includeranno l’esecuzione dei benchmark High Performance LINPACK, HPL, e High Performance Conjugate Gradients, HPCG, utilizzati per misurare aspetti differenti delle prestazioni dei sistemi HPC. LINPACK permette di valutare la capacità di elaborazione nelle operazioni numeriche a virgola mobile necessarie alla risoluzione di sistemi lineari, mentre HPCG utilizza un carico computazionale più rappresentativo di alcune applicazioni scientifiche caratterizzate da accessi complessi alla memoria e operazioni su strutture di dati sparse. Secondo HPE, si tratterà dei primi esperimenti di questa tipologia eseguiti direttamente sulla superficie lunare. Parallelamente verranno sperimentati modelli linguistici di grandi dimensioni e sistemi di retrieval-augmented generation, RAG, destinati all’interrogazione e all’interpretazione delle informazioni disponibili durante le attività operative. Un modello linguistico ottimizzato sarà utilizzato per facilitare la ricerca semantica nei documenti presenti a bordo, mentre ulteriori applicazioni di computer vision analizzeranno le immagini e le informazioni acquisite dal rover. Sono inoltre previste elaborazioni di dati LiDAR, attraverso le quali ricostruire caratteristiche del terreno, supportare le attività di mappatura e navigazione e studiare possibili applicazioni per la realizzazione di infrastrutture sulla superficie lunare. Una partizione del sistema sarà dedicata ai servizi di intelligenza artificiale, consentendo di valutare la gestione di carichi di lavoro differenti all’interno della stessa piattaforma computazionale.
La NASA contribuirà alla missione anche attraverso il programma sperimentale FLUID, Federated Learning for Unbounded and Intelligent Decentralization, che prevede l’impiego di una rete neurale addestrata utilizzando dati provenienti dalla Terra, dalla Luna e dalla Stazione Spaziale Internazionale. L’attività è destinata a dimostrare il coordinamento tra tre modelli di intelligenza artificiale distinti, distribuiti in contesti operativi differenti, con l’obiettivo di verificare nuove modalità di collaborazione tra sistemi computazionali spaziali e terrestri. Deloitte parteciperà attraverso Silent Shield, un sistema dedicato all’individuazione delle intrusioni informatiche e delle anomalie, progettato per eseguire analisi predittive e rilevamenti prossimi al tempo reale. Le funzionalità saranno utilizzate per verificare la possibilità di integrare strumenti di sicurezza informatica direttamente nelle infrastrutture di elaborazione impiegate durante le missioni. HPE supporterà inoltre il centro di controllo di Astrolab a Hawthorne, in California, attraverso HPE Private Cloud, destinato a fornire capacità di analisi dei dati con requisiti di sicurezza e controllo delle informazioni. La gestione e l’automazione dei carichi di lavoro saranno invece supportate da HPE CloudOps Software, che mette a disposizione un ambiente unificato per le operazioni infrastrutturali.
Spaceborne Computer-4 rappresenta l’evoluzione della famiglia HPE Spaceborne Computer, già sperimentata con successo sulla Stazione Spaziale Internazionale, e introduce l’utilizzo delle stesse competenze tecnologiche in un ambiente operativo differente, situato sulla superficie della Luna. La missione permetterà di raccogliere informazioni sul funzionamento di CPU, GPU, sistemi di archiviazione e software di intelligenza artificiale durante attività scientifiche condotte lontano dalle tradizionali infrastrutture di calcolo terrestri. Il programma è collegato allo sviluppo delle future capacità di esplorazione e delle infrastrutture necessarie a sostenere una presenza operativa più articolata sulla Luna, comprese le attività di analisi ambientale, navigazione autonoma e gestione dei sistemi tecnologici. Alla data dell’annuncio, i benchmark e i carichi di lavoro previsti rappresentano obiettivi di una missione ancora da eseguire e non risultati sperimentali già ottenuti sulla superficie lunare. La collaborazione tra HPE, NASA, Deloitte e Astrolab è quindi finalizzata a verificare direttamente la fattibilità di elaborazioni AI e HPC in ambiente lunare, costruendo una base tecnica per l’utilizzo futuro di sistemi intelligenti distribuiti nelle attività di esplorazione spaziale.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)