11:53
Comentarii Adauga Comentariu

_ Planificarea unei aterizări lină pe Marte

_ Planificarea pentru o lină aterizare pe Marte

O misiune americană de aterizare a astronauților pe suprafața lui Marte va fi diferită de orice altă aterizare extraterestră întreprinsă vreodată de NASA.

Deși agenția spațială a aterizat cu succes nouă misiuni robotice pe Marte de la primele sale misiuni la suprafață în 1976 cu Proiectul Viking, aducerea în siguranță a oamenilor pe Marte va necesita noi tehnologii pentru zborul prin atmosfera marțiană. Dar aceste tehnologii și sisteme nu pot fi testate cuprinzător pe Pământ în prealabil.

Din 2019, o echipă de oameni de știință NASA și partenerii lor au folosit software-ul FUN3D al NASA pe supercalculatoarele situate la Oak Ridge Leadership al Departamentului de Energie. Computing Facility, sau OLCF, pentru a efectua simulări de dinamică computațională a fluidelor, sau CFD, ale unui aterizare la scară umană pe Marte. OLCF este o facilitate pentru utilizatori DOE Office of Science situată la Laboratorul Național Oak Ridge al DOE.

Proiectul de cercetare în curs de desfășurare al echipei este un prim pas în determinarea modului de aterizare în siguranță a unui vehicul cu oameni la bord pe suprafața planetei Marte. .

„Prin însăși natura sa, nu avem date de validare pentru acest lucru. Putem face teste valoroase, dar limitate, în instalații terestre, cum ar fi un tunel de vânt sau pe o zonă balistică, dar astfel de abordări nu pot surprinde pe deplin. fizica care va fi întâlnită pe Marte. Nu putem testa în zbor în mediul marțian real - este totul sau nimic când ajungem acolo. De aceea supercalcularea este atât de importantă", a spus Eric Nielsen, cercetător senior la NASA. Centrul de Cercetare Langley și investigator principal pentru efortul de cinci ani la OLCF.

Spre deosebire de misiunile recente pe Marte, parașutele nu fac parte din operațiune. În schimb, principalul candidat pentru aterizarea oamenilor pe Marte este retropropulsia - tragerea de rachete orientate spre înainte încorporate în scutul termic al navei pentru a decelera.

„Nu am mai zburat niciodată așa ceva până acum. Întrebarea fundamentală de la începutul a fost: „Vom fi capabili să controlăm acest vehicul în siguranță?’”, a spus Nielsen.

Motivul pentru care NASA investighează retropropulsiunea mai degrabă decât parașutele convenționale este o chestiune de fizică. aproximativ 1 tonă; un vehicul care transportă astronauți și toate sistemele lor de susținere a vieții va cântări de 20 până la 50 de ori mai mult, sau aproximativ dimensiunea unei case cu două etaje. Atmosfera subțire a lui Marte - de aproximativ 100 de ori mai puțin densă decât cea a Pământului - nu va sprijiniți o aterizare cu parașuta pentru o ambarcațiune atât de mare.

„Cu un vehicul convențional, zburăm printr-un mediu foarte curat, previzibil. Toate acestea ies pe fereastra cu acest concept, în care vom călători printr-un mediu extrem de dinamic, constând din evacuarea rachetelor de înaltă energie”, a declarat membrul echipei NASA și expert CFD Gabriel Nastac.

Cu îndrumarea de la Planificatorii misiunii NASA, echipa a formulat un plan multianual constând din simulări din ce în ce mai sofisticate care vizează problema cheie a controlabilității.

În 2019, echipa a efectuat simulări CFD pe supercomputerul Summit la rezoluții de până la 10 miliarde de elemente pentru a caracterizează aerodinamica statică a vehiculului la setările anticipate ale accelerației și vitezele de zbor care variază de la Mach 2,5 până la Mach 0,8, condiții în care motoarele rachete ale vehiculului vor fi necesare pentru decelerația inițială.

Pe parcursul anului 2020, un efort intens de dezvoltare a codului a fost concentrat. despre portarea capabilităților generale de gaz de reacție ale FUN3D la acceleratoarele Summit pentru unitatea de procesare grafică sau GPU.

„Realizarea performanței eficiente a unui solutor CFD cu grilă nestructurată în fața unor nuclee complexe încărcate de fizică este o provocare enormă. într-un mediu de calcul bazat pe GPU. Dar, în cele din urmă, am reușit să restructuram segmente critice de cod pentru a oferi performanța pe care o urmărim”, a declarat cercetătorul de la NASA Aaron Walden, care conduce dezvoltarea de software multi-arhitectură a echipei.

Lucrările au pregătit terenul pentru o campanie importantă din 2021, care a permis echipei să abordeze interacțiunile complexe ale motoarelor de rachete cu oxigen lichid/metan cu atmosfera marțiană, care constă în principal din dioxid de carbon și azot. Un petaoctet (echivalent cu 1.000 de teraocteți) de date de ieșire pentru fiecare simulare efectuată folosind 15.000-20.000 de GPU-uri pe Summit a oferit informații cheie asupra diferențelor critice în aerodinamica vehiculului față de cele observate folosind ipoteza gazului perfect a simulării anterioare.

Pentru campania din 2022, echipa a făcut un pas important înainte prin încorporarea în fluxul de lucru a software-ului de ultimă generație de mecanică de zbor NASA, cunoscut sub numele de Programul de optimizare a traiectoriilor simulate II, sau POST2. Trecând dincolo de simulările care presupun o condiție de zbor statică, echipa a căutat acum să „zboare” vehiculul în mediul virtual de supercomputer. Acest test ar reprezenta o primă încercare de cuantificare și abordare a dinamicii critice instabile care ar fi întâlnite în timpul unei coborâri efective pe suprafața marțiană.

Echipa a recrutat experți cheie de la Laboratorul de proiectare a sistemelor aerospațiale de la Georgia Tech; acest grup era condus de Brad Robertson. Acești experți au petrecut deja câțiva ani dezvoltând un algoritm de cuplare pentru a înlocui modelele aerodinamice de ordin scăzut din POST2 cu simulări FUN3D în timp real, bazate pe fizică, pentru a realiza, în cele din urmă, simulări de traiectorie de înaltă fidelitate, care folosesc algoritmi sofisticați de control al zborului.

„Cuplarea FUN3D și POST2 a fost o provocare destul de mare. A trebuit să jonglam cu cinci sau șase cadre de referință și cu transformările de date dintre ele. Dar recompensa a fost posibilitatea de a adopta toată munca grea depusă de alți ingineri NASA cu îndrumări detaliate, modele de navigație, control și propulsie și să le aducem pe toate într-o simulare unică, multifizică”, a declarat membrul echipei Zach Ernst, doctorand în Georgia Tech la acea vreme, care a lucrat cu Hayden Dean, stagiar absolvent al NASA, la acest efort.

Incorporarea POST2 a adus o provocare suplimentară. Deoarece POST2 este supus unor reglementări mai restrictive de control al exportului decât FUN3D, membrul echipei Kevin Jacobson a fost însărcinat să dezvolte o paradigmă de cuplare la distanță în care POST2 să se execute într-o facilitate NASA în timp ce comunică în timp real cu FUN3D care rulează la scară de conducere la OLCF. .

Stabilirea și menținerea acestei conexiuni în timp ce se ține cont de firewall-uri, întreruperi ale rețelei și programatori de lucrări a prezentat numeroase provocări. Această muncă a necesitat aproximativ un an de planificare și coordonare cu personalul de securitate cibernetică și cu administratorii de sistem din ambele facilități.

Efortul suplimentar a dat roade atunci când echipa și-a atins obiectivul pe termen lung de a zbura o parte substanțială a fazei de coborâre. în mediul virtual.

Sosirea supercomputerului Frontier al OLCF nu ar fi putut veni într-un moment mai bun pentru proiect. Cu puterea de calcul exascale (un quintilion sau mai multe calcule pe secundă) acum o realitate, echipa și-ar putea permite să reintroducă modelarea fizică dorită și alte lecții învățate de-a lungul duratei de viață a proiectului.

În 2023, echipa s-au concentrat pe simularea supremă pe care o speraseră cu ani în urmă: un zbor de probă cu adevărat autonom, în buclă închisă, care folosește cel mai puternic sistem de supercalculator din lume.

În timp ce cele opt motoare principale sunt folosite pentru a controla pasul (în sus și -rotație în jos) și rotire (rotație laterală) deoarece sistemul de ghidare vizează zona de aterizare desemnată, POST2 emite, de asemenea, comenzi pentru a instrui FUN3D să declanșeze periodic patru sisteme de control al reacției, sau RCS, module dispuse circumferențial în jurul spatelui aterizarea să efectueze corecții de rulare în zbor.

„Aceste capacități vor fi esențiale pentru evaluarea controlabilității viitoarelor vehicule”, a declarat Alex Hickey de la Georgia Tech, care a condus dezvoltarea modelării RCS.

Obiectivul pe termen lung al echipei a devenit realitate la sfârșitul anului 2023, deoarece personalul OLCF a ajutat la coordonarea unei secvențe atentă de locuri de muncă cu prioritate ridicată pe o perioadă de două săptămâni la scară pe Frontier.

„Pentru prima dată, am putut reveni la întrebarea inițială de a controla în siguranță acest tip de vehicul în zbor autonom”, a spus Nielsen. „Într-o simulare CFD aerospațială tipică, s-ar putea calcula o secundă sau două de timp fizic. Aici, Frontier ne-a permis să zburăm cu succes 35 de secunde de zbor controlat, coborând de la 8 kilometri (aproximativ 5 mile) altitudine la aproximativ 1 kilometru (0,6 mile). ) pe măsură ce vehiculul se apropia de faza de aterizare.

„Rezoluția, modelarea fizică și durata temporală depășesc orice am putea încerca pe un sistem de calcul convențional de înaltă performanță”, a adăugat Nielsen „Viteza totală a GPU-urilor. implementată la scară de conducere este cu adevărat favorabilă și suntem profund recunoscători pentru numeroasele oportunități și expertiza de clasă mondială pe care OLCF le-a oferit.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Fluierul Ro face un apel disperat către oamenii Sistemului care conduc România să nu repete greșelile Statului Român din anii 1939-1940 când țara s-a destrămat

Georgescu: "Judecătorii CCR vor fi judecați pentru Înaltă Trădare,"

_ Școlile din Israel revin la programul normal, după închiderea de sâmbătă din cauza amenințărilor iraniene

Călin Georgescu îi cere de urgență șefului operativ al SRI, Răzvan Ionescu, (cel care a participat la anularea alegerilor cu "notele șubrede" ca să cităm din JD Vance) ori sa arate Dovezile ori să-și dea Demisia și să plece.

_ Poliţist din Tulcea, condamnat definitiv la închisoare pentru corupţie

_ STENOGRAME - Vasile Blaga a bătut cu pumnul în masă: Ori se rupe hamul, ori moare calul!/ Ciucă: Absolut de acord

_ Pollard, antrenorul din Mumbai, este „bolnav și sătul” de atacul lui Pandya

_ Only 7% of organisations build diverse and inclusive culture (study)

_ Kinetoterapeut: Gadgeturile și tehnologia, cauza creșterii cazurilor de scolioză în rândul tinerilor

_ Banca Națională a Moldovei a stabilit băncile de importanță sistemică în Republica Moldova

_ Ce, fără Bitcoin? Cum „sute de miliarde” sunt spălate cu numerar în avioane

_ „Nu am văzut atât de mult pericol din 1973”: Anthony Blinken avertizează că Orientul Mijlociu se află în cea mai mare tulburare de la războiul de la Yom Kippur, când Egiptul și Siria au atacat Israelul

_ Oamenii cu această grupă de sânge au o abilitate unică: studiile recente confirmă o teorie din anii 1930

_ Iron Dome �n acțiune: sistemul de apărare al Israelului �ncepe să doboare drone iraniene sinucigașe peste Ierusalim

_ Băieți răi: Studiul arată că masculii bonobo agresivi atrag mai mulți parteneri

_ John Kirby, purtătorul de cuvânt al lui Biden, va fi promovat şi va primi un rol mai important la Casa Albă

_ Serie A: Lazio Roma a învins, vineri seară, pe teren propriu, cu scorul de 4-1, echipa Salernitana

_ Mutare-surpriză la Severin. De ce aruncă liberalii un fost ministru în lupta pentru primărie

Progresista UE în degringoladă după ce JD Vance le-a arătat cu PROBE cum iși bat joc de democrație. Cine va participa la întâlnirea Sorosista de la Paris.

_ Record de căldură înregistrat la 80 de kilometri de Nădlac

_ Ana Loredana Predescu: Apă cu bacterii, nepotisme și salarii de 8000 de euro girate de Consiliul Județean și Primăria Brașov

_ Boeing se confruntă cu lansări critice, transportând astronauți către Stația Spațială Internațională

_ Vânzările cu amănuntul din SUA au crescut mai mult decât se aștepta în martie

Conform Legii: Nici o instituție de stat nu poate anula alegerile din Romania. Aviz celor care au dat o Lovitură de Stat anulând alegerile : Legislația din România nu permite nimănui anularea completă a alegerilor, ci doar invalidări parțiale.

_ Oamenii de știință studiază comportamentul skyrmionilor chirali în obstacolele chirale asemănătoare florilor

_ Un pedofil român condamnat pentru violarea unei fetițe a fost capturat în Roma

_ Alegerile mamut din India: aproape un miliard de alegători, 44 de zile de votare

_ Suspectul de atac cu acid de la Londra este un solicitant de azil afgan și un infractor sexual condamnat

_ Comentariu LELIA MUNTEANU: Uriaşă greşeală strategică a Iranului. Consecinţe greu de anticipat încă

_ Se pregătește evacuarea românilor din Israel. Ședință de urgență la MAE, după atacul Iranului

_ Senzorii fabricați din „fum înghețat” pot detecta formaldehida toxică în case și birouri

_ Sinner, aparent accidentat, s-a calificat în turul patru la Madrid Open

_ Imigrația ilegală, Ucraina și economia

_ Unul din 10 australieni hărțuiți sexual de către colegi: studiu

_ Britanicii şi americanii doboră drone iraniene ce atacă Israelul. Avioanele au decolat din bazele din regiune

_ Merrick Garland și Chris Wray anunță cu mândrie un aparat de cenzură guvernamental pentru a viza „campanii activate cibernetic” și pentru a cenzura americanii înaintea alegerilor din 2024

_ Laura Woods dezvăluie tăieturi înspăimântătoare la brațe și la față suferite într-un accident ciudat „întrecând o pernă în abajur de sticlă”, în timp ce prezentatorul TNT Sports zdruncinat îi mulțumește iubitului „eroului” Adam Collard și chirurgilor

_ Americanii joacă pe tot terenul: Orientul Mijlociu este pe un butoi cu pulbere

_ Guvernul peruan zguduie dezbaterea de gen cu un anunț șocant | Dincolo de titluri

_ Metale pământuri rare: startup-ul american descoperă zăcământ de cupru la scară largă în Zambia

_ O altă poveste a medicilor: Cum au salvat viața unui om, plecând de urgență din București la Brașov

_ Vasile Dîncu dezvăluie de ce a ales să meargă pe drumul spre Bruxelles: Țările baltice m-au convins că nu contează mărimea

_ Coaliția eșuată a Germaniei amenință să adopte interdicții de conducere �n weekend pentru a-și urmări obiectivele de alarmism climatic

_ Regula Biden crește taxele pentru proiectele petroliere pe terenuri publice

_ Cartierul din Bucureşti unde preţurile la apartamente au crescut cu peste 7000 de euro într-o singură lună

_ Vos câștigă Amstel Gold pentru femei după „greșeala proastă” a lui Wiebes la sărbătoarea timpurie

_ „Voi fi în teren” - Rafael Nadal confirmă participarea la Barcelona Open

_ Roboţii sociali care pot ajuta pacienţii vârstnici trec de faza de testare

_ Costul ascuns al progresismului, Partea I

_ Spurs as Son a fost aproape de a renunța la fotbalul internațional

_ Andrei Ciolacu a marcat un nou gol pentru Birkirkara, într-o partidă din etapa a 23-a a campionatului de fotbal al Maltei

_ Şeful armatei ucrainene afirmă că frontul de est este supus unui asalt intens al Rusiei

_ Ion Cristoiu: Cum petreceau ruşii fără a ştii că venise Apocalipsa

_ Dumitru Crudu: Eu m-am iubit cu cea mai frumoasă femeie din orașul nostru

_ Vero Căliman, 'Fetița Zurli', dezvăluiri dureroase după plecarea din Gașca Zurli: 'M-a rănit profund'

_ Aborigenii au făcut ceramică, au navigat către insule îndepărtate cu mii de ani înainte de sosirea europenilor

_ DEVENIT VIRAL: Starul de baschet NCAA descrie cum a fost să-l cunosc pe Dementia Joe la Casa Albă (VIDEO)

_ Victor reacționează: Acest lucru ar trebui să fie foarte grăitor (VIDEO)

_ Primăria Sector 6 anunţă că în ziua de Paşte plimbările cu barca sau cu hidrobicicleta pe lacul din Parcul Drumul Taberei sunt gratuite

_ Momente Magice alături de cei mai îndrăgiţi animatori pentru copii (P)


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57

Nr. de articole la aceasta sectiune: 3370, afisate in 57 pagini.