القاهرة : الأمير كمال فرج.

في الأسابيع المقبلة ، سيقوم رواد فضاء محطة الفضاء الدولية (ISS) بتشغيل جهاز كمبيوتر جديد مصمم لتحمل الظروف القاسية للعمل في الفضاء. أهمها أن يتحمل الكمبيوتر الاهتزاز العنيف أثناء الإطلاق على متن صاروخ ينطلق بسرعة 25 ألف ميل في الساعة، وبعد الوصول إلى المحطة الفضائية ، يجب أن يتحمل الجاذبية الصفرية، والإشعاع الذي يمكن أن يكون أعلى بمقدار 100 مرة في الفضاء مثل الأرض.

ذكر تقرير نشرته مجلة Forbes أن "الكمبيوتر الجديد Spaceborne Computer-2 ، تم تركيبه في 20 فبراير على متن سفينة شحن غير مأهولة بها أطنان من معدات الفضاء الأخرى. بعد تثبيت الجهاز ، لن يضطر رواد الفضاء إلى فعل أي شيء. من المفترض أن يعمل بشكل مستقل أو أن يتم التحكم فيها من الأرض أثناء انتشار السفينة المخطط له لمدة عامين إلى ثلاثة أعوام".

يأتي وصول أحدث جهاز كمبيوتر في أعقاب التشغيل التجريبي الناجح للكمبيوتر Spaceborne Computer-1 ، والذي تم تثبيته على المحطة الفضائية عام 2017 وتشغيله لمدة 658 يومًا ، وهي فترة أطول بكثير من السنة الوحيدة التي تم التخطيط لها من أجلها.

كلا الجهازين ، اللذين تم تصنيعهما بواسطة مؤسسة هيوليت باكارد Hewlett Packard Enterprise (HPE) ، جاهزان للاستخدام ومصممين خصيصًا للبقاء في البيئات القاسية. ومع ذلك، عادة ما تكون هذه البيئات أماكن مثل منصات النفط البحرية، ولم يكن الجميع على يقين من قدرته على التعامل مع ظروف الفضاء القاسية - أو حتى الرحلة إلى محطة الفضاء الدولية.

كمبيوتر ضد الاهتزاز

يقول مارك فرنانديز، كبير مهندسي HPE لمشروع Spaceborne Computer: "كان هناك الكثير من الأشخاص الذين لم يعتقدوا أنها ستنجو من الاهتزاز ، والسقوط، وهزة الإطلاق".

يمتلك أحدث جهاز كمبيوتر ، وهو بحجم عدد قليل من الحقائب المحمولة، قوة من 30 إلى 40 جهاز كمبيوتر محمولاً. وفقًا لفرنانديز ، فهو يزن تقريبًا مثل "لاعب واحد في اتحاد كرة القدم الأمريكية أو حوالي باندا متوسط ​​الحجم".

يقول فرنانديز أن التخصيص الوحيد للجهاز هو جعله قادرًا على التعامل مع الإشعاع المتزايد في الفضاء، والذي يمكن أن يتسبب في حدوث خلل في الإلكترونيات، مشيرا إلى إنهم أضافوا برنامجًا يراقب الكمبيوتر بحثًا عن أي مشاكل تظهر ويتيح لفريقه إصلاح أي شيء عن بُعد.

انعدام الجاذبية

أحد الدروس المستفادة من الآلة الأصلية هو أن انعدام الجاذبية يمكن أن يسبب مشاكل غير متوقعة. تم تدعيم أسلاك مروحة التبريد الخاصة بـ Spaceborne Computer-1 بمكونات أخرى داخل الجهاز، مما يتسبب في بعض التآكل الذي قد يؤدي في النهاية إلى حدوث عطل. لذلك تم تثبيت الأسلاك في Spaceborne-2 لتجنب أي مشاكل.

من بين أهداف Spaceborne Computer-2 تحويل كيفية تحليل الكميات الضخمة من البيانات التي يتم جمعها في الفضاء. تعتمد الحياة على متن محطة الفضاء الدولية على تلك البيانات ، والتي ، كانت قبل مشروع Spaceborne Computer ، يتم إرسالها لتتم معالجتها على الأرض من خلال اتصال ببيانات القمر الصناعي.

في السابق ، كان على العلماء الذين يجرون تجارب على محطة الفضاء الدولية الانتظار ساعات أو حتى أسابيع للحصول على نتائجهم. الأولوية للبيانات التي تعتبر أكثر أهمية ، مثل التواصل مع رواد الفضاء.

قدرة حوسبية

باستخدام Spaceborne Computer-2 ، يتمتع رواد الفضاء بقدرة حوسبية كافية لمعالجة البيانات على متن السفينة الفضائية. يحتوي الكمبيوتر أيضًا على بعض برامج Microsoft التي تم تنزيلها والتي يمكنها تحليل البيانات التي تم جمعها.

نتيجة لذلك، يجب إرسال نتائج التجارب والمعلومات الأساسية الأخرى فقط إلى الأرض ، مما يقلل وقت الانتظار إلى دقائق، في بعض الحالات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للباحثين الخارجيين بسهولة أكبر طلب الوصول إلى كمبيوتر المحطة الفضائية لإجراء تجاربهم؛ وقد طلب بالفعل عشرات الباحثين القيام بذلك.

تسلسل الحمض النووي

يتضمن أحد المشاريع التي تستخدم Spaceborne Computer-2 أخذ تسلسلات الحمض النووي من الميكروبات وتحليلها. إن ملفات تسلسل الحمض النووي ضخمة ، وسيؤدي تحليلها على متن السفينة الفضائية إلى تقليل انتظار النتائج "من أشهر إلى دقائق" ، وفقًا لفرنانديز. يمكن للتجارب القائمة على الحمض النووي بسرعة أن تساعد الأطباء يومًا ما في تشخيص الأمراض، أو تحليل الميكروبات لتحديد ما إذا كانت تشكل تهديدًا على الصحة.

سيكون هذا النوع من المعالجة السريعة ضروريًا إذا، وعندما يستكشف البشر بشكل أعمق في الفضاء. تستغرق البيانات من وإلى المريخ ، على سبيل المثال ، 24 دقيقة للسفر في كل اتجاه ، وهي طويلة جدًا بالنسبة للأمور العاجلة، ولكن جهاز كمبيوتر على متن مركبة فضائية يمكنه معالجة البيانات بسرعة، وهو أمر بالغ الأهمية لاتخاذ قرارات سريعة، وإتاحة الوقت لرواد الفضاء للقيام بأشياء أخرى.

الهدف من الكمبيوتر الخارق هو أتمتة العديد من المهام، وإشراك البشر فقط في حالة حدوث خطأ ما ، تمامًا مثل كيفية قيام فريق مؤسسة هيوليت باكارد بمراقبة Spaceborne Computer-2.

يقول فرنانديز: "إن تفريغ الأشياء التي يقومون بها يدويًا الآن سيساعد المهمة إلى المريخ" ، وهو الأمر الذي تخطط له وكالة ناسا في أوائل العقد الثالث من القرن الحالي.

حدود جديدة للتكنولوجيا الجاهزة

عادةً ما تمر الأجهزة التي يتم استخدامها على محطة الفضاء الدولية بالعديد من دورات التطوير والاختبار على الأرض، للتأكد من أنها ستعمل بشكل صحيح في الفضاء، وهي عملية قد تستغرق سنوات. إرسال Spaceborne Computer-1 ، ثم خليفته ، مع عدد قليل فقط من تعديلات البرامج ولكن بدون اختبار إضافي ، يعد هذا هو الأول من نوعه لمحطة الفضاء الدولية.

يمكن أن يؤدي ذلك إلى المزيد من التكنولوجيا الجاهزة المستخدمة في الفضاء. قد يعني ذلك أيضًا أنه يمكن استخدام تقنية أحدث وأرخص على متن محطة الفضاء الدولية، مما يسمح بأنواع جديدة من الأبحاث يمكن إكمالها بشكل أسرع.

يقول مايكل إس روبرتس، كبير العلماء المؤقت في مختبر ISS الوطني: "إنه نهج جديد". "هذه القدرة ستكون بالغة الأهمية".

من المتوقع أن تكون آلات مثل HPE هي الآفاق التالية في مجال الحوسبة على الأرض أيضًا. من المتوقع وجود ما يقرب من 50 مليار جهاز متصل بالإنترنت في عام 2025 ، مما قد يطغى على مراكز البيانات السحابية البعيدة المرتبطة بها ، وفقًا لما ذكره بليسون فارغيز ، الأستاذ المشارك في جامعة كوينز في بلفاست.

ستساعد معالجة بعض البيانات بالقرب من مكان إنشائها في ضمان عمل جميع هذه الأجهزة مع عدد أقل من الفواق. بالنسبة لبعض الاستخدامات، حيث تكون الأرواح على المحك، كما هو الحال في السيارات ذاتية القيادة أو الروبوتات التي تعمل في أماكن قريبة مع البشر ، تعتبر هذه التكنولوجيا ضرورية.

يقول فارغيز: "لا يمكن للسيارة المستقلة أن ترسل شيئًا إلى السحابة، ومعالجتها ، ثم تتفاعل". يتم تقديم الأجهزة التي يمكنها القيام بهذا النوع من المعالجة الفورية على الأرض ، لكن التكنولوجيا لا تزال في مهدها. العمل المنجز في الفضاء لاختبار الإجهاد يمكن أن يسرع من اعتماده للاستخدامات الأرضية.

يقول فارغيز إن "مجتمع البحث يبحث عن تطبيقات جديدة للاختبار ، والمشاكل المفاهيمية الموجودة على الأرض والفضاء واحدة" .