Új távlatok a Föld megfigyelésében

„Az űr extrém terep – szögezi le Josef Aschbacher, az Európai Űrügynökség (ESA) főigazgatója. – Itt semmi sem sétagalopp, hanem kőkemény tudomány.”

Az ESA egy 23 tagállamot tömörítő kormányközi ügynökség, amely több mint fél évszázada kutatja az űrt, és figyeli a saját bolygónkat. A Copernicus program műholdjai a Föld körül keringenek, és hatalmas mennyiségű adatot küldenek vissza: jelenleg napi 300 terabájtnyit, és az előrejelzések szerint az elkövetkező években ennek tízszeresét fogják. 

Az adatokat az európai emberek életének javítására használják fel. Az információk megfelelő elemzéséhez azonban hatalmas feldolgozási teljesítményre van szükség. Éppen ezért az ESA néhány évvel ezelőtt nekiállt megtervezni a saját szuperszámítógépét: a Space HPC-t.

Informatikai folyamatok hűtése

2025 márciusában az ESA római Földmegfigyelési Központjában bemutatták a Space HPC-t. A Hewlett Packard Enterprise (HPE) partnerségével megvalósított rendszert hatalmas adathalmazok feldolgozására, összetett szimulációk futtatására és a mesterséges intelligencia alapú alkalmazások gyorsítására tervezték. Nemcsak az ESA, hanem külső ipari szereplők és kutatók is használhatják.

Mint minden olyan helyszín, ahol nagy koncentrációban találhatók szerverek és más technológiák, a Space HPC is speciális hűtési megoldást igényel. A túlmelegedés hardverhibákat, teljesítményhanyatlást és költséges leállásokat okozhat. Az ESA a Space HPC klaszter fő hűtési módszerének a direkt chiphűtést (direct-to-chip liquid cooling)választotta, amelynek bevezetésében a HPE által úttörő szerepet játszott, és elengedhetetlen a legújabb nagy teljesítményű rendszerek által generált nagy hősűrűség kezeléséhez. Emellett a Space HPC klaszter az AI Mod POD-ban, a HPE egy moduláris adatközpont-megoldásában kapott helyet, amelyet kifejezetten nagy teljesítmények és energiaigények kiszolgálására terveztek. Ez természetes módon támogatja High Density, közvetlen folyadékhűtéses, akár 400 kW hőleadású rendszerszekrényeket, valamint kompakt és energiahatékony jellegénél fogva további energiahatékonyságot is biztosít.

A HPE a direkt vízhűtéses vízkör hőelvezetésének fő komponense miatt fordult a Güntherhez. A fő kihívások, amelyeket meg kellett oldanunk, a következők voltak:

• Energiafelhasználás. Ez kulcsfontosságú volt. A Space HPC-t úgy fejlesztették ki, hogy a lehető leghatékonyabb energiafelhasználású legyen, az energiaszükséglet feléhez a helyszínen termelt napenergiát használja.
• Vízfelhasználás. A hagyományos párologtató hűtési megoldások hatalmas mennyiségű vizet használnak.
• Éghajlat. Rómában a nyári hónapokban a hőmérséklet elérheti a 45 fokot.
• Ökolábnyom. A Space HPC kompakt kialakítású, és a hely szűkös.
• Zaj. A helyi zajvédelmi előírások és az a tény, hogy a Földmegfigyelő Központ egy csendes, lakott területen található, azt jelenti, hogy a zajcsökkentés elsődleges fontosságú.

A tökéletes megoldás

A Güntner megoldása a Güntner V-shape VARIO szárazhűtő volt hydroBLU™ adiabatikus hűtőrendszerrel. Ez minden kihívást megoldott:

• A hasonló hűtőrendszerekhez képest akár 30%-kal kevesebb energiát fogyaszt.
• Csak akkor használ vizet, ha elér egy előre beállított küszöbértéket, ami mintegy 30%-os vízmegtakarítást eredményez.
• Így a magas környezeti hőmérsékleten zajló működés a lehető legalacsonyabb energiafogyasztással történik.
• A V alakú kialakítás minimális helyigény mellett maximális kapacitást biztosít.
• A Güntner ventilátorok optimális levegő- és zajszint-tulajdonságokkal rendelkeznek.
• A HPE AI Mod POD-ja ezenfelül iparágvezető energiafelhasználási hatékonyságot (PUE) biztosít a további üzemeltetési nyereség és az energiajelentések elkészítése érdekében.

Az együttműködés ereje

Az új szuperszámítógépnek köszönhetően az ESA mostantól gyorsabb és pontosabb éghajlati és időjárási előrejelzéseket tud készíteni, jobban meg tudja tervezni a műholdindításokat, és támogatni tudja a közszféra és a magánszféra partnereivel való, mesterséges intelligencia által vezérelt együttműködéseket. Ennek eredményeképpen erősíti Európa versenyképességét az űrinnováció terén, és segít a kontinensnek abban, hogy gyorsabban reagálhasson az olyan környezeti kihívásokra, mint a hőmérséklet és tengerszint emelkedése.

Ahogy maga az ügynökség is mondta: „Az ESA folyamatosan szembesül technikai akadályokkal, és le is győzi azokat, miközben új technológiák úttörőjeként olyan tudományos kérdések megválaszolásához nyújt segítséget, amelyekkel eddig még soha nem foglalkoztunk.”

A Güntner büszke arra, hogy szerepet játszhatott a Space HPC megvalósításában.