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:

_ Vânzările de maşini electrice vor creşte în 2024 datorită cererii puternice din China

_ Senatul SUA va vota pachetul de ajutor pentru Ucraina după întârzierea de luni de zile a Camerei

_ SCOTUS va audia un proces care contestă regula ATF „Ghost Gun” a lui Biden înainte de alegeri

_ MAI MULTĂ NEBUNIE TREIZĂ: NPR are un avertisment declanșator cu privire la Declarația de independență

_ Reacţii politice la decizia PSD-PNL privind retragerea candidaturii lui Cătălin Cîrstoiu la Primăria Capitalei

_ Mama care și-a dus copilul de un an la COACHELLA dezvăluie cum a fost într-adevăr să participi la festivalul plin cu un bebeluș - și reacțiile foarte surprinzătoare pe care le-a primit de la străini

_ Tom Holland are o vânătaie după ce „a fost lovit la cap cu o minge de golf” în timp ce juca o rundă la St Andrews

_ A cincea boală a copilăriei: Boala obrajilor pălmuiți sau eritemul infecțios

_ Sfântul Gheorghe, ocrotitorul Armatei Române, tradiţii şi superstiţii. Ce nu e recomandat să faci pe 23 aprilie

_ Kolanovic spune că „corecțiile mai sunt de făcut”, în timp ce biroul de tranzacționare al JPM rămâne „optimist”

_ „Amenințarea cu care se confruntă țara noastră este din extrema stângă” și bătăuși socialiști, nu Trump: Bill Barr

_ Legătura specială a Suri Cruise cu mama Katie Holmes este expusă pe deplin în timp ce ea iese pentru prima dată de la împlinirea a 18-a... după ce tatăl scientologist Tom Cruise a ignorat reperul

_ Acord de cooperare în domeniul apărării, semnat de România şi Coreea de Sud

_ Ion Cristoiu: De ce au eşuat ziariştii-vedetă intraţi în politică

_ Liderii UE încearcă să convingă Grecia și Spania să își „sacrifice” propriile apărări antiaeriene pentru Ucraina

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Guvernul SUA donează Ghanei peste 100.000 de vaccinuri cu antrax

_ Cea mai tensionată ediție Eurovison: artiștii irlandezi cer boicotarea concursului din cauza participării Israelului

_ Cruciadele AI: Lunatic San Fran merge „Donkey Kong” pe Waymo Robotaxi

_ Președintele Siriei Assad confirmă discuții directe rare cu Washingtonul

_ 'Acasă la Bădița Mihai': Proiectul Orizont Eminescu Mihai - Internațional a ajuns la Botoșani

_ Musk spune că X va face apel la ordinul Australiei privind videoclipurile cu înjunghierea în biserică

_ PRINS! Șeful DEI UCLA care a condus studenții �n c�ntecul �Palestina liberă� a fost surprins �n timp ce plagia 10 lucrări �n doctoratul ei. Disertație

_ BlackRock triplează securitatea la domiciliu a lui Larry Fink, pe măsură ce reacția anti-Woke se accelerează

_ Asia cel mai grav lovită de dezastrele climatice și meteorologice anul trecut, spune ONU

_ Voluntari-U Craiova 1948 și Botoșani-Dinamo, primele meciuri din etapa a 6-a

_ VIDEO - Presiune uriașă în Orientul Mijlociu: atac dur cu rachete și drone împotriva Israelului și a aliaților americani

_ Stolojan: Decizia coaliţiei, a doua eroare care se face. Îl avantajează categoric pe Nicuşor Dan

_ Florin Cîțu, mulțumit că PNL merge cu propriul candidat la Primăria Capitalei. 'Nu poate să fie decât Nicolae Ciucă'

_ Iranul răsucește cuțitul în punctul sensibil avut de forțele occidentale: ce se întâmplă cu armamentul atomic al Teheranului?

_ Ucraina anunță distrugerea unui tun teribil pe care Rusia îl prezenta drept 'distrugător de americani'

_ Michael Gove o batjocorește pe Angela Rayner din cauza anchetei poliției privind vânzarea casei sale

_ Horoscopul zilei de 24 aprilie 2024. Berbecii trec la schimbări majore în viața lor

_ Rep Marjorie Taylor Greene spune că democrații �l doresc pe Trump �ucis�, după ce Bennie Thompson a prezentat proiectul de lege pentru a renunța la protecția serviciului secret al lui Trump (VIDEO)

_ Rwanda Bill este adoptat în sfârșit de Camera Lorzilor cu colegii nealeși care se înclină în fața parlamentarilor după luni de cearte... așa că acum poate Rishi Sunak să primească zboruri de deportare în aer până în iulie?

_ Brazilianul Neymar a început ultima fază a recuperării, înaintea reveniri pe gazon

_ Thailanda, interesată să organizeze primul său Grand Prix de Formula 1

_ Suporter, condamnat la trei ani de închisoare pentru o petardă aruncată la un meci din Bundesliga

_ Luis Rubiales va compărea în faţa instanţei după respingerea apelului său

_ Moldova, un consumator sau un furnizor de securitate?

_ 'Mi-au zis că viața mea sexuală s-ar putea termina'

_ Coșmarul șoferilor, timp de două zile - O masă de aer cu praf saharian traversează România

_ Un adolescent din India devine cel mai tânăr pretendent la titlul mondial de șah

_ Flailing Crusaders ridică apeluri „copilărești” pentru a-l concedia pe antrenorul Penney

_ Prognoza pentru următoarele patru săptămâni în România: vreme caldă şi perioade cu precipitaţii

_ Rușii au lovit puternic Odesa - Mai multe clădiri au luat foc după ce au fost atacate cu drone

_ În calitate de guru parental pe care fie îl iubești, fie îl urăști, îi oferă primul interviu în 17 ani, mamele care dovedesc că Gina Ford nu și-a pierdut puterea de a împărți...

_ Curtea Supremă respinge oferta de extindere a buletinelor de vot prin poștă fără scuză în Texas

_ NHL Sabres, înfometat de playoff, îl reangajează pe Ruff ca antrenor principal

_ EPHRAIM HARDCASTLE: Ce urmează pentru Huw Edwards după ce în sfârșit confirmă că părăsește BBC?

_ Liderii africani au subliniat importanța unei forțe de intervenție regională în cadrul summitului pe teme de securitate

_ Numele de cod FBI pentru investigația privind documentele clasificate Trump a fost dezvăluit

_ Provocări cruciale pentru România în următorii 10 ani (raport). Actorii politici ar trebui să fie capabili să discute deschis aceste teme

_ De Ziua Pământului, Administrația Biden susține Rooftop Solar cu un grant de 7 miliarde de dolari

_ �A existat o singură reținere� � Avocatul apărării rancherului George Kelly spune că a fost 7 la 1 pentru verdict de nevinovat (VIDEO)

_ „Cele mai sigure alegeri din istoria Americii”: John Eastman

_ Un spectacol de dans din anii '90 care se reunește pentru concerte masive din Marea Britanie pentru a sărbători 30 de ani de la formarea lor, la un deceniu după ce au lansat ultima dată un album

_ Alec Baldwin lovește cu furie în telefonul protestatarului anti-Israel după ce l-a urmărit să spună „Liberați Palestina” în fața camerei și l-a întrebat „de ce ați ucis-o pe acea doamnă” în cafeneaua din New York.

_ Son Jun-ho din Coreea de Sud se alătură echipei de rangul cinci după eliberarea Chinei

_ „Nu despre libertatea de exprimare”: politicienii australiani se unesc împotriva lui Elon Musk X


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12

Nr. de articole la aceasta sectiune: 675, afisate in 12 pagini.