TechTalkאחסון מידע בחלל - פעולה לא פשוטה בכלל
TechTalk
אחסון מידע בחלל - פעולה לא פשוטה בכלל
היום שבו לוויינים יתריעו בזמן אמת מפני שרפות, אסונות, שיטפונות ועוד אירועים, מאחר שהם יוכלו לאסוף המון מידע ולעבד אותו, קרוב יותר משאנחנו חושבים. סמדר שטראוס מחברת Ramon.Space, המפתחת מערכות מחשוב על לחלל, קוראת להאצה בהולה של הפיתוח הטכנולוגי בתחום
"שטח האחסון על המכשיר הולך ואוזל". בטח נתקלתם בהודעה הזאת לפחות פעם אחת בחיים. הטלפון החכם שלכם אומר לכם: "חברים, שמרתם פה יותר מדי קבצים, קדימה, להתחיל לנקות ולזרוק את מה שלא חשוב". על הקרקע, מדובר בפעולה פשוטה של מחיקה או של העברת מידע לענן. שום דבר רציני מדי.
אולם הפריבילגיה הזו קיימת רק כאן, בכדור הארץ. יש מקום שבו זה הרבה יותר מסובך - החלל. נכון, זה נשמע רחוק, אבל כדאי לדעת שלפעילות המתרחשת בחלל יש השפעה רבה על החיים שלנו. בנוסף, בשנים האחרונות קורה משהו ממש משמעותי בשוק החלל: הכל משתנה, וזה קורה מאוד מהר.
החלל, שבעבר היה בעיקר אזור בו פעלו סוכנויות ממשלתיות כמו נאס"א וסוכנות החלל האירופית, הופך למסחרי הרבה יותר, מספר הרקטות המשוגרות לחלל עלה, ומחיר השיגור ירד משמעותית. כמות הלוויינים המשוגרים לחלל מדי שנה הולכת וגדלה, והתחזית היא שבעשור הקרוב נגיע לכ-50,000 לוויינים ששוגרו לחלל.
נכון לינואר 2021, לפי ארגון המדענים המודאגים (Union of Concerned Scientists), בחלל יש 3,372 לוויינים פעילים ששוגרו למשימות מגוונות בשנים האחרונות. כרבע מהם אוספים מידע על כדור הארץ ונקראים "לווייני תצפית". לוויינים אלה אוספים מידע בעזרת מצלמות או סנסורים שהם נושאים. המצלמות והסנסורים האלה נדרשים לספק מידע ברמה מאוד גבוהה, ולכן הם גם מתקדמים מאוד מבחינה טכנולוגית. כמות המידע שנאסף על ידי לוויין תצפית גדולה מאוד ורק תלך ותגדל עוד ועוד. מדובר בכמויות של טרות (Tera) של מידע שצריך להישמר על הלוויין במהלך המשימה, עד שיגיע לנקודה שבה הוא יכול להוריד את המידע לכדור הארץ ולפנות מקום בזיכרון.
אם היינו פה, על כדור הארץ, היינו דואגים שיהיה לנו מספיק שטח אחסון לשמור את כל המידע שנאסף, בדיוק כמו שעשינו עם הסמארטפון שלנו, אבל בחלל זה ממש לא פשוט. הבעיה נעוצה בכך שתשתיות המחשוב שנמצאות בשימוש בחלל אינן מתקדמות כמו אלה שבכדור הארץ, ולכן כרטיסי אחסון שמותאמים לחלל עבור כמויות כאלה של מידע אינם נפוצים כלל.
סביבת החלל היא עוינת במיוחד לאלקטרוניקה: הקרינה הגבוהה, שינויי הטמפרטורה הקיצוניים והדרישה לעמידה בתנאי השיגור הם רק חלק מהמכשולים שמצפים שם ללוויין המידע. מעבר לדרישות הללו, שמושפעות מסביבת החלל, לצריכת האנרגיה של כל מערכת על הלוויין, הגודל והמשקל שלה, יש משמעות רבה בעת התכנון, שכן אלה מכתיבים את עלות השיגור ואת מורכבות התכנון של הלוויין עצמו.
אם נוסיף לזה את העובדה שהחלל רחוק, ולא ניתן לשלוח אליו מהנדסים לטובת עדכון גרסה, החלפת דיסק או כל תיקון שהוא, נקבל רשימת דרישות די מורכבת למערכת שצריכה לעלות לחלל ולעבוד לאורך שנים.
כדאי מאוד גם להבין כמה חשובה האמינות של המערכת. אם מערכת האחסון לא אמינה ולא עובדת כפי שמצופה ממנה, יש לכך השפעה על המשימה כולה ועל איכות וכמות המידע שניתן לאסוף. לוויין שעלותו יכולה להגיע לכמה מילונים עשוי בבת אחת להפוך ללא אפקטיבי רק בגלל כשל במערכת האחסון. מה שווה לוויין מתקדם עם מצלמה משוכללת אם לא ניתן לשמור את התמונות שלה כראוי? הנזק העסקי, האופרטיבי ולעתים גם הביטחוני גבוה מאוד.
שמענו מלקוחות שלנו, המתמחים בבנייה ובהפעלה של לווייני תצפית, על כשלים בפתרונות האחסון שהם בחרו לשים על הלוויין כשהתפשרו ובחרו במוצרים שאינן מותאמים לחלל. מדובר במקרים מתסכלים ביותר, שכן ניתן היה לפתור אותם די בקלות אילו רק השתמשו במערכת הנכונה לטובת אחסון המידע.
שוק החלל נמצא כעת בעיצומו של זינוק משמעותי. הלוויינים והמערכות המפעילות אותם ימשיכו להתפתח ולהתייעל. מערכות מחשוב המותאמות לחלל הן פתרון מתאים לכל משימה בחלל. הטכנולוגיה הזו תיתן את המענה ותאפשר בנייה של מערכות אחסון אמינות, יעילות, בעלות נפחים גבוהים וביצועי כתיבה וקריאה מהירים למדי, שיספקו מענה לצורכי המשימה שלשמה הלוויין משוגר לחלל.
בחלל אין פשרות. הריחוק, גם אם הוא נשמע כמו משהו לא משמעותי בעידן ה-Zoom, מכתיב הרבה מהדרישות. כשל המשימה גורם לכם שהרבה מאוד משאבים יורדים לטמיון. טעויות משמעותן אובדן של מיליוני ואף מאות מיליוני דולרים. לכן דיוק, עמידות ויעילות הם פרמטרים שלא ניתן להתפשר עליהם.
למרבה ההפתעה, תחום האחסון בחלל אינו מפותח דיו - במיוחד אם משווים אותו למה שקורה כאן, על כדור הארץ. לשמחתי, אני עובדת לצד מומחים בתחום שיש להם חלק משמעותי מאוד בטכנולוגיה שהתפתחה על כדור הארץ, וביחד אנחנו שואפים כעת להביא את הטכנולוגיה הזו לחלל.
כשאחסון בחלל לא יהווה צוואר בקבוק, הלוויינים יאספו עוד ועוד מידע איכותי שישפר את החיים שלנו כאן. היום שבו לוויינים יתריעו בזמן אמת מפני שרפות, אסונות, שיטפונות ועוד אירועים, מאחר שהם יוכלו לאסוף המון מידע ולעבד אותו, קרוב יותר משאנחנו חושבים. אפשר ללמוד הרבה מאוד על כדור הארץ מהחלל, ולנתח המון תהליכים חברתיים, סביבתיים וכלכליים על ידי מידע מהחלל. החובה שלנו היא לאפשר לזה לקרות.
סמדר שטראוס היא Head of Strategic Initiatives בחברת Ramon.Space המפתחת מערכות מחשוב על לחלל
