Archive for: آگوست 13th, 2017

اچ پی به ایستگاه فضایی بین‌المللی ابرکامپیوتر ارسال می‌کند

کامپیوترها در هر نقطه‌ای از زمین بدون مشکل کار می‌کنند. تا زمانی که به منبع برق و یک اتصال اینترنت دسترسی داشته باشید، دستگاه شما آماده‌ی فعالیت و برقراری ارتباط با تمام دنیا است.اما در فضا داستان فرق می‌کند. کامپیوترهای ایستگاه فضایی بین‌المللی باید به اینترنت ضعیف و کم‌سرعتی که از سطح زمین مخابره می‌شود – معمولا اینترنت ماهواره‌ای – متصل شوند و داده‌های خود را از آن طریق به زمین ارسال کنند.اگر تجربه‌ی استفاده از اینترنت ماهواره‌ای داشته باشید، به‌خوبی می‌دانید که کیفیت آن چگونه است. این موضوع بدین مفهوم است که کامپیوترهای ایستگاه فضایی بین‌المللی به پردازش ابری که به‌راحتی روی زمین استفاده می‌شود، دسترسی آنی ندارند. برای مثال، زمانی که پرسشی را با سیری یا الکسا مطرح می‌کنید، صحبت شما به داده‌ی دیجیتال تبدیل و در فضای ابری پردازش می‌شود و به‌سرعت و در زمان واقعی قادر به دریافت پاسخ خود خواهید بود. اما اگر قصد انجام همین کار را در ایستگاه فضایی بین‌المللی داشته باشید، ممکن است چند دقیقه‌ای منتظر بمانید. اگر فیلم مریخی (The Martian) را تماشا کرده باشید، به‌خوبی می‌توانید این اختلاف زمانی را درک کنید.علاوه بر این کامپیوترهای مورد استفاده‌ در مأموریت‌های فضایی از فناوری‌هایی قدیمی بهره می‌برند و عملکرد آن‌ها در مقایسه با فناوری‌های روی زمین به‌شدت محدود است. این مسئله به این علت است که در شرایط محیطی حاکم بر فضا، اطمینان‌پذیری و مقاومت کامپیوترها بر سرعت و عملکرد آن‌ها اولویت بیشتری دارد.اکنون کمپانی اچ‌پی اینترپرایز قصد دارد طی یک به‌روزرسانی عظیم، ابرکامپیوتری جدید برای ساکنان فضا ارسال کند. این کامپیوتر قرار است روز دوشنبه از طریق موشک فالکون ۹ اسپیس‌ایکس به فضا ارسال شود. این مسافر جدید فضایی، اسپیس‌بورن کامپیوتر نام دارد و قرار است قدرت پردازش قابل توجهی به ایستگاه فضایی بین‌المللی بیفزاید. این کامپیوتر چندمنظوره برنامه دارد تا به دانشمندان، در انجام محاسبات مورد نظر خود بدون نیاز به اتصال اینترنت ایستگاه یاری برساند.

مارک فرناندز مدیر ارشد بخش فناوری آمریکا در اچ‌پی اینترپرایز و مهندس مسئول این پروژه، می‌گوید:

این دستگاه، یک ابرکامپیوتر چندمنظوره و مبتنی بر لینوکس است. عملکرد این نمونه شبیه تمام ۵۰۰ ابرکامپیوتر برتر است. [بدین وسیله] دانشمندان قادر خواهند بود بر تحقیقات خود تمرکز کنند و از اتصال اینترنت ضعیف ایستگاه فضایی بین‌المللی بی‌نیاز شوند.اما این ابرکامپیوتر فضایی اچ‌پی قرار نیست تنها سرعت و عملکرد پردازش را در فضا بهبود ببخشد؛ بلکه یک رویکرد جدید برای ساخت کامپیوترهای مخصوص مأموریت‌های فضایی محسوب می‌شود و اگر به موفقیت دست پیدا کند، می‌تواند تحول جدیدی در ارتقاء کامپیوترهای مورد استفاده‌ ناسا ایجاد کند.کامپیوترهایی که برای فعالیت در فضا ساخته می‌شوند، برای دریافت تأییدیه، مراحل مختلفی را طی می‌کنند؛ زیرا اگر در حین مأموریت مشکلی برای آ‌ن‌ها رخ دهد، برطرف کردن آن در ارتفاع ۲۱۷ کیلومتری به امر بسیار دشواری تبدیل می‌شود. نه‌تنها عملکرد چیپ‌ها باید آزمایش شده باشد، بلکه خود کامپیوترها نیز باید در مقابل هوای به‌شدت سرد، پرتوهای کیهانی و حتی شراره‌های خورشیدی مقاوم و سازگار شوند.

فرناندز می‌گوید:

در حال حاضر، مقاوم کردن یک کامپیوتر به سال‌ها زمان احتیاج دارد و زمانی که مأموریتش به اتمام می‌رسد، سه یا چهار نسل از عمر آن سپری می‌شود.

اما این موضوع در مورد اسپیس‌بورن کامپیوتر صدق نمی‌کند. اچ‌پی برای این کامپیوتر، یک سیستم نرم‌افزاری مخصوص طراحی کرده است که به‌صورت خودکار خود را با اختلالات کامپیوتری وفق می‌دهد و عملکرد کامپیوتر را با شرایط محیطی سازگار می‌کند؛ به همین دلیل، به مقاوم‌سازی کامل نیازی ندارد. این کامپیوتر همچنین تنها برای یک سال استفاده طراحی شده است و پس از آن به‌راحتی امکان تعویض آن با یک مدل جدیدتر و بهبودیافته‌تر وجود دارد.اگر این کامپیوتر قادر به سازگاری با سختی‌های فضا باشد و دوام بیاورد، تعویض آن می‌تواند تا بی‌نهایت ادامه داشته باشد و سیستم‌های کامپیوتری ایستگاه فضایی بین‌المللی را به‌روز و جدید نگاه دارد؛ اتفاقی که تا به حال هرگز در مأموریت‌های فضایی روی نداده است.علاوه بر این اسپیس‌بورن کامپیوتر یک مأموریت دیگر نیز بر عهده دارد. سفر به مریخ نزدیک به یک سال زمان خواهد برد و با توجه به اینکه فاصله تا زمین، از هر فاصله‌ای تا مدار بسیار بیشتر است، یک ابرکامپیوتر قدرتمند و مستقل در سفینه‌ی فضایی اهمیت بسیار زیادی پیدا می‌کند. اگر این اقدام اچ‌پی با موفقیت همراه شود، اولین کاوش‌های مریخی انسان می‌تواند با استفاده از کامپیوترهای به‌روزتر و قدرتمندتری انجام گیرد.

ارسال هک‌ناپذیر اطلاعات با ماهواره‌ی کوانتومی توسط چین

در اقدامی بزرگ و برای اولین بار در چین و دنیای ارتباطات کوانتومی، محققان در پروژه‌ی آزمایش‌های کوانتومی مقیاس فضایی (QUESS) از یک ماهواره‌ی کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی برای ارسال اطلاعات از فضا به زمین استفاده کردند. این داده‌ها به دلیل استفاده از فناوری توزیع کلید کوانتومی (QKD)، غیر قابل هک شدن هستند. پیش از این در آگوست ۲۰۱۶ از این فناوری برای اولین بار در ارسال داده‌ها از ماهواره استفاده شد.امروزه، رمزگذاری داده‌ها بر اساس معادلات ریاضی مرسوم انجام می‌شود؛ این روش رمزگذاری در اکثر موارد، روشی ایمن در برابر هک شدن است؛ اما با توجه به اطلاعاتی که در حال حاضر به‌ دست‌ آمده است، رایانش کوانتومی توانایی تغییر این روش رمزگذاری را خواهد داشت. از این رو، چین امیدوار است با رمزنگاری کوانتومی، روش رمزگذاری را تغییر دهد. فناوری توزیع کلید کوانتومی برای انتقال داده‌ها، از فوتون‌ها استفاده می‌کند؛ این ویژگی موجب می‌شود دو کاربر مختلف در دو مکان متفاوت، با یکدیگر یک رشته‌ی تصادفی معمولی از بیت‌ها که آن را کلید مخفی می‌نامند، ایجاد کنند.

تصویر منتشرشده توسط تیم تحقیقاتی آزمایش‌های کوانتومی مقیاس فضایی چین

این روش رمزگذاری، غیر قابل هک شدن است؛ زیرا هیچ راهی برای کپی کردن یک فوتون با یک روش دقیق برای هک کردن وجود ندارد و اندازه‌گیری یک فوتون آن را مختل خواهد کرد و کاربر از این اختلال آگاهی پیدا می‌کند.

آینده‌ای غیر قابل هک شدن

فناوری رمزنگاری کوانتومی می‌تواند پیامدهای بسیار زیادی بر امنیت سایبری داشته باشد؛ کسب و کار آنلاین امنیت بالاتری خواهد داشت و تجارت الکترونیک از مشکلات هک شدن و دزدی هویت رهایی خواهد یافت. این فناوری همچنین مشکلاتی برای جاسوسی مکالمات شخصی توسط دولت‌ها ایجاد خواهد کرد؛ هدفی که رهبران و سازمان‌های جهانی به دنبال آن هستند.گذرگاه ارتباطی ساخته‌شده توسط چین، مسافتی در حدود ۱۲۰۰ کیلومتر از فضا به زمین طی خواهد کرد و تا ۲۰ برابر بازدهی بیشتری نسبت به فیبر نوری با طول برابر خواهد داشت. مسافت طی‌شده در این انتقال بسیار بیشتر از محدودیت چند صد کیلومتری شناخته‌شده‌ی قبلی است. این دستاورد درنتیجه‌ی حرکت کلی چین برای حضور گسترده در فضا تا سال ۲۰۳۰ بوده است؛ برنامه‌ای که شامل سفر به مریخ در سال ۲۰۲۰ نیز هست.چین با پایگاه زمینی شبکه‌ی توزیع کلید کوانتومی و سیستم جهانی تعامل ماهواره‌ای، رؤیای داشتن یک شبکه‌ی قدرتمند و جهانی امن برای آینده در سر دارد و این انتقال داده‌، اولین قدم برای به واقعیت تبدیل‌ شدن چنین دیدگاهی است.