Programiści potrzebni na już w kosmosie. Chmura w służbie eksploracji innych planet

Branża kosmiczna rozwija się teraz szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. Jesteśmy świadkami dynamicznego rozwoju firm z sektora prywatnego, które zajmują się tworzeniem satelit, łazików, rozwiązań na stacje kosmiczne lub też odpowiadają za opracowywanie planów związanych z kolonizacją planet albo usuwaniem śmieci w kosmosie. Jednocześnie nie sposób zapomnieć o startupach zajmujących się wycieczkami kosmicznymi, analizującymi dane satelitarne lub też tworzące nowe produkty na podstawie informacji z kosmosu. W tym wszystkim coraz mocniej widać transfer technologii między wszystkimi możliwymi sektorami rynku nowych technologii.

Kolejne lata zapowiadają się jeszcze ciekawiej. Koszt wysłania satelity w kosmos spada, do gry wchodzą kolejne firmy, w tym również znaczący gracze, a finanse na badania i rozwój pochodzą z funduszy publicznych oraz prywatnych, dzięki czemu

Co na to dostawcy chmury?

Konieczność dynamicznego skalowania infrastruktury jasno wskazuje na to, że firmy chcą korzystać z chmur publicznych, które wyróżniają się elastycznością względem utrzymywanych na własną rękę środowisk. Szczególnie jest to ważna zaleta dla startupów zaczynających swoją karierę rynkową.

Możemy tu już nawet wyróżnić jednego dostawcę usług, który posiada już dedykowany zespół do zadań kosmicznych. W trakcie konferencji AWS re:Invent padło stwierdzenie, że AWS (Amazon Web Services) chce dostarczać kompleksowe rozwiązania, działające także dla sektora kosmicznego i widać, że jest tu konkretny plan działania. Warto zresztą dodać, że firma dysponuje już wieloma rozwiązaniami dedykowanymi dla branży. Zacząć możemy od Ground Station, czyli usłudze do kontrolowania komunikacji z satelitami, przetwarzaniem informacji z nich i zarządzanie całą operacją, poprzez RoboMakera, służącego do symulowania i testowania rozwiązań, a kończąc na usługach do przetwarzania zbiorów danych i ich zautomatyzowanej analizie. Trzeba przyznać, że robi to wrażenie.

Startupy motorem innowacji

Łatwo zauważyć, że autorami wielu nowatorskich rozwiązań w przestrzeni kosmicznej są startupy. Młode firmy, dopiero zaczynające swoją walkę na rynku o klientów, mogą pochwalić się większą elastycznością oraz świeżym podejściem do tematu, a jednocześnie nie ciążą na nich żadne wyzwania związane z utrzymaniem wiekowych aplikacji czy systemów. Amazon dostrzega w nich również nadzieję na nowe przykłady użycia ich usług oraz chce je wspierać, aby móc potem samemu również korzystać z dobrodziejstw ich produktów. Z tego względu uruchomiono akcelerator AWS Space Accelerator, w ramach którego firma oferuje wsparcie w zakresie rozwoju biznesu, pozyskiwania klientów i inwestorów – to zresztą obszary, w których większość startupów ma problem. W 2022 roku odbędzie się jego druga edycja. Pierwsza zakończyła się powodzeniem i w jej ramach wsparto takie firmy jak LeoLabs, wspierające w zarządzaniu satelitami i unikaniu ewentualnych kolizji między obiektami w kosmosie, D-Orbit, zajmujące się logistyką i transportem w kosmosie oraz przetwarzaniem danych w przestrzeni; czy Lunar Outpost, rozwijające autonomiczne roboty i inne rozwiązania pod kątem misji na Księżyc i Marsa.

W trakcie konferencji AWS re:Invent 2021, podczas której firma zaprezentowała swoje liczne nowości usługowe, miałem okazję przeprowadzić wywiad z osobą, która pracuje z technologiami kosmicznymi od wielu lat, a teraz odpowiada za ich rozwój w AWS.

Wywiad z Clintem Crosierem, lider zespołu rozwiązań dla lotnictwa i sektora kosmicznego w Amazon Web Services

Clint Crosier – emerytowany generał Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, lider zespołu rozwiązań dla lotnictwa i sektora kosmicznego w Amazon Web Services

W jaki sposób nowe technologie napędzają rozwój sektora kosmicznego i jakie mają przełożenie na powstawanie biznesów rozwijających rozwiązania kosmiczne i tych opierających się o zdobycze z kosmosu?

Obecnie mamy najbardziej ekscytujący moment w sektorze kosmicznym od dawna. Pracuję w nim od 30, 40 lat i nigdy nie widziałem, od czasów pierwszych misji w latach 60., większych liczb. Niezależnie, czy mówimy tu o liczbie uruchomionych satelit, nowych firm rozwijających rozwiązania kosmiczne czy też całkowitej wartości rynku kosmicznego. To co jest również ważne to komercjalizacja sektora. W przeszłości to sektor publiczny głównie odpowiadał za operacje, a teraz widzimy, że nie tylko sam rynek rośnie, ale również publiczne organizacje decydują się na podzlecanie zadań do prywatnych firm. To też tworzy świetne warunki do wzrostu. To z kolei stanowi klucz do rosnącej konkurencji i budowy większej liczby rozwiązań. Jako AWS proponujemy tu firmom możliwość właśnie do szybszego skalowania się, co jest niezbędne przy takiej rywalizacji. Wysłuchujemy klientów, aby dowiedzieć się, w których obszarach mogą używać chmury publicznej i w ten sposób budujemy też cały sektor rozwiązań dedykowanych.

Skoro poruszyliśmy temat nowych firm, to czy mógłbyś opowiedzieć o AWS Space Accelerator i jakie są cele tego programu? Jakie są plany co do kolejnych edycji?

Widzimy tak gwałtowny rozwój rynku i dużą liczbę startupów z przełomowymi rozwiązaniami, że chcieliśmy stworzyć im optymalne warunki do skalowania i dalszego rozwoju. Naszą wizją w AWS jest to, aby umożliwić tym firmom szybkie skalowanie i rozwój w chmurze publicznej. Pierwszą edycję przeprowadziliśmy na lato 2021 i, szczerze, byłbym wtedy zadowolony, gdyby do akceleratora zgłosiło się 50 firm, a finalnie zgłosiło się aż 193 z całego świata. Finalnie wybraliśmy tylko 10 i spędziliśmy 4 tygodnie skupiając się na tym, jak używają chmury, rozwiązań sztucznej inteligencji, analityki danych; w jaki sposób możemy wspomóc ich rozwój biznesu.

Obecnie planujemy kolejną edycję i widzimy popyt na nasz akcelerator. Jednocześnie dostaliśmy bardzo pozytywny feedback od firm, które wzięły udział w pierwszej odsłonie. Jednym ze startupów był Satellite Vu, brytyjska firma mierząca emisje cieplną ze zdjęć satelitarnych w celu wsparcia działań mających na celu ochronę klimatu. Lunar Outpust to inny przykład. Tworzą roboty, aby wspierać osiedlanie się ludzi na Księżycu. W ich przypadku używają algorytmów sztucznej inteligencji w ich robocie do widzenia komputerowego oraz autonomicznego poruszania się.

Z których usług chmurowych najczęściej korzystają firmy?

W sektorze kosmicznym wszystko na koniec sprowadza się do danych. Widzimy duży popyt na używanie chmury właśnie na przechowywanie danych i ich analizie w chmurze. Narodziny systemów geoinformatycznych pobudziły ten sektor – widzimy mnóstwo firm, które wykorzystują systemy uczenia maszynowego, sztucznej inteligencji do przetwarzania danych satelitarnych i uzyskiwania z nich wartości biznesowej. Jednocześnie widzimy rosnący rynek cyfrowej inżynierii, symulacji i projektowania. Ideą tego ruchu jest to, aby nie budować fizycznych modeli satelit tak, jak robiłem to przez całe życie, ale budować modele cyfrowe, które są tak dokładne jak te fizyczne, a przy tym kosztujące ułamek tej kwoty. Wtedy też możemy łatwo wykonać tysiące iteracji, przeprowadzić wszystkie testy. Kiedyś budowaliśmy model, testowaliśmy go, wdrażaliśmy poprawki i powtarzaliśmy proces, co zajmowało wiele dni. Teraz możemy uruchomić symulacje na dedykowanych platformach cyfrowych i zoptymalizować konstrukcję zanim przejdziemy do budowy fizycznego satelity.

Jakie są przykłady z życia zastosowania chmury wśród firm kosmicznych?

W AWS zbudowaliśmy zespół zajmujący się sektorem kosmicznym z ludzi z głębokim doświadczeniem w branży. Sam mam 33 lata doświadczenia związanego z budową i uruchamianiem satelit czy rakiet kosmicznych, a w zespole mamy osoby ze wszystkich możliwych sektorów kosmicznych. Chcieliśmy połączyć kompetencje chmurowe i kosmiczne. Widzimy przede wszystkim to, że firmy chcą korzystać z chmury publicznej, ponieważ jest to dla nich tańsze i szybsze w budowie rozwiązań. Jednym z przykładów może być MBRSC (Mohammed Bin Rashid Space Centre w Zjednoczonych Emiratach Arabskich). Mieli jedną z satelit krążących wokół Marsa i zbudowali cały proces do pobierania oraz przetwarzania danych w chmurze łatwo udostępniając analizy do analityków na całym świecie. Powiedzieli nam, że w przeszłości cały proces zająłby im 24 - 28 godziny, a po migracji udało im się ograniczyć ten czas do 20 minut.

Jako element rozwoju usług kosmicznych, zbudowaliśmy usługę AWS Ground Station, która pozwala na kontrolowanie komunikacji z satelitami, pobieranie i przetwarzanie danych. Firmy mówiły nam, że skorzystanie z tego rozwiązania pozwoliło im oszczędzić między 40, a 60% kosztów infrastruktury. Model chmury świetnie się tu sprawdza, więc użytkownicy zamiast płacić za całą infrastrukturę, płacą tylko za użycie i mogą wykorzystać zaoszczędzone środki na, na przykład, dopracowanie satelit lub dodatkowych symulacji misji. Poza tym chmura pozwala na rzeczy, które wcześniej nie były możliwe. Jednym z moich ulubionych przykład jest LeoLabs. To startup zajmujący się zarządzaniem ruchem kosmicznym i zapobieganiem kolizjom między satelitami. Obecnie w systemie znajduje się 35 tysięcy obiektów i LeoLabs cały czas symuluje wszystkie możliwe trasy ich poruszania się, aby zapobiec wypadkom. Wyobraź sobie uruchamiane ciągle setki, tysiące symulacji – w przeszłości zajmowały im to 8 godzin, a teraz zaledwie 10 sekund. To umożliwiło im również pomaganie klientom w nowy sposób. Wcześniej mogli powiedzieć swoim klientom, że ryzyko zderzenia wynosi 0,2% w ciągu następnych 24 godzin, ale nie mogli określić, co zrobić, aby tego uniknąć. Teraz dzięki szybszej analizie są w stanie informować klientów o tym, jakie manewry należy wykonać, aby na pewno uniknąć wypadków. Oprócz tego widzimy także nowe firmy wykorzystujące dane satelitarne w zastosowaniach związanych z ekologią.

Mówimy tu o startupach, które zajmują się, na przykład, informowaniem firm morskich o tym, że jest ryzyko kolizji ich okrętu z zagrożonym wyginięciem wielorybem w czasie rzeczywistym. Są również startupy monitorujące stan środowiska czy też zajmujące się oceną sytuacji ekonomicznej i wsparciem rolnictwa w Afryce, jak Digital Earth Africa. Dzięki zdjęciom satelitarnym potrafią doradzać rządom, w których miejsca uprawy wymagają szczególnych działań, przykładowo zapewnienia dodatkowych dostaw wody, lub fundacjom, w których regionach należy zapewnić dodatkowe wsparcie. Nie sposób zapomnieć o firmach monitorujących infrastrukturę firm z sektora paliwowego i gazowniczego, które informują je na bieżąco o jakichkolwiek wyciekach na bieżąco. W przeszłości wyciek oleju potrafił być zauważony nawet dopiero po 6 dniach, zanim ktoś go zobaczył na najbliższym brzegu, a teraz w oparciu o dane satelitarne możemy to zobaczyć niemal od razu.

Na podstawie twojego doświadczenia, jak obecnie najlepiej zacząć karierę w sektorze kosmicznym?

Tak jak mówiłem, sektor kosmiczny bardzo dynamicznie się rozwija. Powiedziałbym swoim wnukom, że jeżeli chcą pracować w sektorze kosmicznym, to powinny zainteresować się właśnie tematem użycia chmury dla firm kosmicznych. Wynika to z tego, że chmura dostarcza wiele narzędzi przyspieszających pracę i umożliwiających rzeczy, które kiedyś były niemożliwe. Wierzchołkiem góry lodowej jest wdrożenie chmury w niektórych firmach, ponieważ dostrzegamy setki firm, dla których taki krok jest ogromnym wyzwaniem. Moja rada dla osób chcących wejść w sektor jest następujące: zrozumieć i nauczyć się technologii chmurowych oraz zrozumieć, w jaki sposób mogą one zostać użyte.

Jakie są kierunki rozwoju usług AWS dla kosmosu?

Obecnie jako AWS rozwijamy się na kolejnych rynkach. Rozbudowujemy dedykowaną ofertę i jednym z przykładów jest rozwój możliwości związanych z cyfrową inżynierią, symulowaniem obiektów, testowaniem zmian bezpośrednio w chmurze. Współpracujemy z firmami, które przeniosły wszystkie swoje dane do AWS i wymagało to od nas przygotowania specjalnych rozwiązań, aby umożliwić szybką realizację i przyspieszyć potem udostępnianie danych do ich klientów. Kiedy rozmawiamy na temat zarządzania sytuacjami kryzysowymi, czyli na przykład wysyłaniem ekipy ratunkowej na miejsce wystąpienia huraganu, potrzebujesz wiedzieć dokładnie, gdzie wystąpiły ostatnie uszkodzenia, aby wiedzieć, gdzie możesz bezpiecznie wysłać zespół lub kiedy wysyłasz ekipę strażaków i potrzebujesz mieć bieżący obraz sytuacji. Przykładem może być australijska firma Fireball International, która potrafi ostrzec o wystąpieniu pożaru w ciągu zaledwie 3 minut.

W zespole naszym hasłem stało się Do gwiazd przez chmury. Wspieramy firmy kosmiczne również w zakresie eksploracji kosmosu i przygotowywania misji. Ciekawym przykładem jest Lunar Outpost, który przygotował cyfrowego bliźniaka i opracowywał cały model z wykorzystaniem naszych narzędzi cyfrowej inżynierii, a jego oficjalnie uruchomienie na Księżycu planowane jest na grudzień 2022. W całości stworzyli procedurę testów i rozwoju na AWS. Widzimy także inne firmy, które idą podobną ścieżką.

Praca w kosmosie na wyciągnięcie ręki

Kilkanaście lat temu możliwość pracy dla sektora kosmicznego była bardzo odległa. Obecnie będziemy świadkami tego, jak coraz więcej osób będzie pracowało dla firm z tej nietypowej branży i same rozwiązania kosmiczne przestaną budzić tak wielkie zaskoczenie, staną się bardziej powszechne. Ponadto kolejne miesiące będą upływały pod znakiem