- Asijská země chce diktovat tempo.
- Ve vesmíru staví jedinečný superpočítač.
Čína vypustila první sadu satelitů pro ambiciózní projekt Star Compute. Cílem asijské velmoci je pomocí 2 800 malých družic na oběžné dráze vytvořit obří AI superpočítač.
Nepřehlédněte: Češi, tento slevový kód vám zlevní ty nejlepší Samsungy až o 9 200 Kč
Satelity na oběžné dráze
Inženýrům z Číny se podařil mimořádný počin. 14. května z kosmodromu Ťiou-čchüan na raketě Dlouhý pochod 2D poslali do vesmíru prvních dvanáct satelitů, který mají za úkol zpracovávat data přímo na oběžné dráze, bez nutnosti je posílat zpět na Zemi.
„Úspěšně jsme vyslali konstelaci vesmírných výpočetních družic na předem určenou oběžnou dráhu. Mise byla zcela úspěšná,“ uvedla v prohlášením společnost China Aerospace Science and Technology Corporation, které s programem Star Compute pomáhá výzkumné centrum Zhijiang Laboratory a technologický park Neijang High-Tech Zone.
Superpočítač s neuvěřitelným výkonem
Podle serveru Newsweek má Čína v plánu vypustit na oběžnou dráhu Země 2 800 satelitů, které budou navzájem propojeny laserem v jediné výpočetní AI síti a komunikovat mezi sebou rychlostí až 100 Gb/s.
Každý satelit má přitom disponovat výpočetním výkonem 744 TOPS (tera operací za sekundu), což je srovnatelné s nejvýkonnějšími AI čipy dneška. Až bude v provozu celá síť, tedy všech 2 800 satelitů, výkon vzroste na konečných 1 000 POPS (peta operací/s).
Čína chce diktovat tempo
Dvanáct družic vypuštěných minulý týden nese kromě výpočetního hardwaru i specializované vědecké aparáty, včetně rentgenového polarizačního detektoru pro zachycení krátkých kosmických jevů, jako jsou gama záblesky. Družice mají také schopnost vytvářet své 3D digitální dvojčata, která lze využít například pro účely záchranných operací, uzavírá server The Verge.
Zdroj náhledové fotografie: Mohamed_hassan / Unsplash, zdroj: The Verge
Umístění na oběžnou dráhu má několik výhod.. jedna z nich je, rozhodně nebude žádný problém s chlazením.. jenom bych chtěl vidět toho technika, kterej tam bude chodit na směny..🤣🤣
Naopak, s chlazením bude problém. Vakuum je jedním z nejlepších tepelných izolantů.
Je vidět jak se vyznáte ve fyzice.:D S chlazením bude naopak největší problém. Jelikož kolem není žádné médium, kterému by mohl satelit předávat teplo, lze chladit např. vyzařováním černého tělesa.
Stando, když má to vakuum skoro absolutní nulu, tak fakt problém není 😂
Má také ale nulovou hmotu takže nepojme žádné teplo. Zase ale neblokuje a nezrcadlí tepelné záření takže nějaký chladící efekt má.
A jak si to vakuum to teplo převezme?
úplně stejně, jak je to řešeno u současných družic a ISS, prostě se “vyzáří” do prostoru.
Jak to myslí s tím digitálním dvojčetem?
Pojďme si to podrobně rozebrat – jak by Čína mohla ve vesmíru postavit tak výkonný superpočítač, který:
1. bude chlazený,
2. bude mít dost energie,
3. a zvládne to na oběžné dráze kolem Země.
—
1. Chlazení v podmínkách oběžné dráhy
Vystavení Slunci znamená, že satelit bude neustále přijímat teplo (ať už přímo ze Slunce, nebo odražené od Země). To komplikuje chlazení.
Radiátory budou muset být obrovské, aby zvládly odvést teplo jak z vlastního provozu, tak teplo absorbované ze Slunce.
Řešení:
Velké sálavé panely, které jsou orientovatelné tak, aby minimalizovaly ohřev ze Slunce.
Povrch radiátorů bude mít vysokou emisivitu (např. černé povrchy) a nízkou absorpci viditelného světla, aby co nejvíce tepla vyzařovaly a co nejméně pohlcovaly.
Tepelný okruh (pravděpodobně s kapalinou jako amoniak nebo speciální chladicí směsi) povede teplo z procesorů do radiátorů.
Radiátory budou muset být aktivně chlazené, např. s pumpami, které cirkulují chladivo.
—
2. Zdroj energie pro superpočítač na oběžné dráze
Výkonný superpočítač spotřebuje obrovské množství energie – stovky kW až MW.
Na oběžné dráze lze energii získat:
Sluneční panely – obří solární pole složené z vysoce účinných článků (např. tandemových perovskit-křemíkových nebo vícevrstvých GaAs).
Na nízké oběžné dráze (LEO) je dost slunečního svitu, ale při oběhu kolem Země (trvá ~90 minut) bude část oběhu ve stínu – to znamená potřebu akumulace energie do baterií.
Mohli by použít baterie nebo superkapacitory pro pokrytí stínových fází.
Alternativní možnost (ale nepravděpodobná u prvních verzí):
Jaderný zdroj – například malý reaktor (fúze je ještě vzdálená) nebo radioizotopový termoelektrický generátor (RTG). To by umožnilo stálý výkon bez závislosti na Slunci.
—
3. Jak by systém fungoval na oběžné dráze?
1. Umístění na nízkou oběžnou dráhu (LEO), aby byl systém blízko Země pro přenos dat (menší zpoždění) a s dostatkem sluneční energie.
2. Velká solární pole zásobují systém energií během sluneční části oběhu. Energie se akumuluje do baterií na dobu, kdy satelit vstoupí do zemského stínu.
3. Superpočítač produkuje velké množství tepla – to je odváděno chladicím médiem do velkoplošných radiátorů, které vyzařují teplo do volného prostoru.
4. Radiátory jsou navrženy tak, aby se mohly otáčet a vyhýbat přímému slunečnímu záření, čímž se minimalizuje ohřev z vnějších zdrojů.
5. Systém bude vybaven ochranou proti radiaci a mikrometeoritům, které jsou na oběžné dráze hrozbou.
—
4. Výzvy, které Čína bude muset vyřešit:
Efektivita přeměny solární energie na elektřinu – vysokovýkonné solární články.
Účinnost chlazení – velké radiátory, aktivní cirkulace chladiva, inovace v materiálech.
Hmotnost a rozměry systému – vše musí být vyneseno na oběžnou dráhu, což limituje velikost a hmotnost.
Bezpečnostní a odolnostní technologie – proti výkyvům teplot, záření a mechanickému poškození.
—
Zajímavost – odhad spotřeby energie
Pozemní superpočítače (např. Frontier) mají výkon přes 1 exaFLOPS a spotřebu okolo 20-30 MW.
Pokud Čína plánuje něco podobného, musí zajistit:
Obří solární pole (např. stovky až tisíce m²), nebo
Malý jaderný reaktor.
Napsal ChatGPT
Radiátory ve vesmíru dokáží odvádět teplo i do vakua, ale jiným způsobem, než jsme zvyklí na Zemi.
—
Jak radiátory fungují ve vakuu?
Na Zemi odvádíme teplo konvekcí a prouděním vzduchu – ohřátý vzduch stoupá a přenáší teplo pryč. Ale ve vesmíru je vakuum – žádný vzduch, žádný plyn, žádné proudění. Takže jediný způsob, jak se těleso může zbavit tepla, je vyzařování (radiace).
—
Princip tepelného vyzařování (radiace)
Každé těleso, které má teplotu nad absolutní nulou, vyzařuje elektromagnetické záření (většinou infračervené).
Ve vesmíru (vakuum) je to jediný způsob, jak se těleso ochladí – vyzáří fotony nesoucí energii pryč do prázdného prostoru.
Radiátor má velkou plochu a povrchovou úpravu (např. černý, s vysokou emisivitou), aby vyzářil co nejvíce tepelné energie.
—
Jak účinné to je?
Účinnost závisí na:
Ploše radiátoru – čím větší, tím lépe.
Teplotě radiátoru – čím vyšší teplota, tím více energie se vyzáří (záření roste se čtvrtou mocninou teploty podle Stefan-Boltzmannova zákona).
Materiálu a povrchové úpravě – černé materiály vyzařují lépe než světlé nebo lesklé.
—
Proč to funguje?
Ve vesmíru není žádné prostředí, které by přijímalo teplo prouděním. Ale vakuum nebrání elektromagnetickému záření, takže radiátory vyzařují teplo přímo do kosmu.
—
Příklad ze života
Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) má radiátory, které chladí elektroniku a systémy.
Tyto radiátory fungují jen díky vyzařování tepla, a odvádějí stovky kilowattů energie.
Stejný princip využívají i satelity a sondy, které potřebují odvést odpadní teplo z elektroniky.
—
Shrnutí
Radiátory ve vakuu fungují – využívají tepelné vyzařování (radiaci).
Čím vyšší teplota a větší plocha, tím více tepla se odvede.
Čína (a další) budou muset navrhnout velké a účinné radiátory, jinak se superpočítač přehřeje.
—
Chceš, abych ti nakreslil jednoduchý diagram, jak to funguje? Ukážu ti i Stefan-Boltzmannův zákon, který určuje, kolik tepla se vyzáří. Mám pokračovat?
To jsou hloupé čínské propagandistické články. Čína je v kosmonautice stále 10-15 let za USA a nejšpičkovější generace počítačových čipů neumí vůbec vyrobit.
nechci urazit tvou sebedůvěru a inteligenci ale soudruzi v číně at se nám to líví nebo nelíbí jsou opravdu o hodně dál než naše anglosaská demokratická civilizace a pokud si myslíš opak tak ti můžu říci jseš klasickej idiot a asi půjdeš dělat kariéru do politiky tam jsou jako ty potřeba
… A NAJEDNOU ZÁPAD ZAOSTÁVÁ A ČÍNA JE VELMOCÍ… TO TO TRVALO,NEŽLI JSTE TO UZNALI … ČÍNA JIŽ JE NA 1.MÍSTĚ…
Nechápu výhody oproti provozu na Zemi. Vidím jen komplikace.
2800 satelitů. Další bordel, za chvíli tam nebude k hnutí. 😀