La Estación Espacial Internacional ha albergado más de 3 mil experimentos de más de 4 mil investigadores de más de 100 países tenía una capacidad muy limitada de transmitir los resultados de sus investigaciones.
Una nueva plataforma, que incluye una supercomputadora del tamaño de un pequeño horno microondas, se conecta a la nube Azure desde el espacio para que la información llegue a la tierra.
Debido a una conectividad muy limitada entre la nave espacial y el control terrestre, en el pasado los astronautas de la Estación Espacial Internacional debían esperar hasta su regreso a la Tierra para poder compartir mucha de la información reunida y sus impresiones e las experiencias en el espacio. No es un hecho menor: en sus 21 años, la estación espacial -en su entorno sin gravedad- ha albergado más de 3 mil experimentos de más de 4 mil investigadores provenientes de más de 100 países. Los estudios realizados han abarcado desde motores de combustión hasta sistemas de purificación de aire o tratamientos contra el cáncer.
Sin embargo, hasta ahora, los datos de investigación recopilados de la estación espacial se han transmitido a cuentagotas dada la limitada conectividad de la Estación con nuestro planeta. En ocasiones, para cuando los investigadores desde la Tierra tenían acceso a los datos de los experimentos que los astronautas estaban realizando en su nombre, ya era demasiado tarde para hacer los ajustes necesarios o reaccionar ante cualquier sorpresa que pudiera surgir en este entorno impredecible. Adicionalmente, en la estación espacial hay cientos de instrumentos, algunos de estos recopilan datos de manera constante y otros que requieren que, por ejemplo, se envíen videos con frecuencia. Mejorar la conectividad y reducir la cantidad de datos que deben transmitirse libera ese flujo para realizar más investigaciones científicas.
Por ejemplo, uno de los experimentos que se llevan a cabo se relaciona con los efectos en el cuerpo humano de las estancias prolongadas en el espacio. Los astronautas que hacen parte del experimento descargan sus genomas, le hacen seguimiento y los analizan en busca de anomalías. Esta información es comparada con la base de datos del Instituto Nacional de Salud para averiguar si hay mutaciones, si son benignas y la misión puede continuar, o si requieren atención inmediata en la Tierra en una “versión espacial” de telemedicina.
Pero la secuenciación de un solo genoma humano contiene alrededor de 6 mil millones de caracteres, lo que genera cerca de 200 gigabytes de datos sin procesar. Al Spaceborne Computer-2 solo se le asignan dos horas de ancho de banda de comunicación a la semana para transmitir datos a la Tierra, con una velocidad máxima de descarga de 250 kilobytes por segundo. “Es como volver a utilizar un módem de acceso telefónico en los años 90”, dice David Weinstein, director principal de ingeniería de software de la división Azure Space de Microsoft, que se creó el año pasado para apoyar a quienes ya están en el sector espacial y al mismo tiempo atraer a nuevos participantes al integrar su nube con las plataformas satelitales de otras empresas.
Lo que pretende ofrecer la nueva asociación entre Hewlett Packard Enterprise (HPE) y Microsoft es una infraestructura sólida y una conexión para ejecutar y acceder a los experimentos. Ingenieros de software e investigadores trabajan juntos para mejorar la comunicación de la Estación con la tierra y, de este modo, habilitar nuevos experimentos científicos que no sólo impulsen la investigación del espacio, sino que también mejoren la vida de quienes vivimos en la tierra.
La nueva plataforma incluye una supercomputadora del tamaño de un pequeño horno de microondas que se conecta a la nube desde el espacio. Con ella, el equipo de Weinstein decidió desarrollar la idea de cambiar lo que hacen muchas organizaciones en la actualidad cuando se quedan sin espacio para los cálculos dentro de sus propios sistemas informáticos y “estallan”, causando el desbordamiento en la nube de manera temporal. Es el mismo patrón, dice, sólo que llega a la nube desde el espacio. Cuando la estación espacial se queda sin espacio de cómputo durante un experimento, desbordará de manera automática en la enorme red de computadoras Azure para obtener ayuda, y conectar el espacio y la Tierra para resolver el problema en la nube.
El uso novedoso del software de código abierto, con código que es público para que cualquier programador lo desarrolle y personalice, ha facilitado la creación de programas que se pueden ejecutar en la estación espacial, dice Glenn Musa, ingeniero senior de software de Azure Space. Y dado que Spaceborne Computer-2 tiene una conexión Azure con las mismas herramientas y lenguajes estándar que las computadoras en la Tierra, dice, los desarrolladores “ya no tienen que ser ingenieros espaciales especiales o científicos de cohetes” para crear aplicaciones para la ISS, sino puede hacerlo con las habilidades de un estudiante de informática de la escuela secundaria.
“Crecí con el espacio en las noticias nocturnas, y ahora estamos de regreso con una nueva carrera espacial, impulsada por nueva tecnología”, dice Christine Kretz, vicepresidenta de programas y asociaciones del Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional de Estados Unidos. La organización de Kretz ha sido comisionada por la NASA para administrar el Laboratorio Nacional de Estados Unidos a bordo de la Estación Espacial Internacional. El trabajo de esta organización es conformar grupos, desde universidades hasta empresas emergentes y gigantes tecnológicos, que “harán el mejor uso posible de la tecnología para esta nave espacial que se ha convertido en un laboratorio flotante que da la vuelta al mundo”.
“Esto no era posible antes, pero ahora las posibilidades son infinitas”.