شبیه سازی های برجسته “کثیف” مریخ فرود

آینده فضاپیما محدود برای ماه و یا فراتر از آن بهره مند خواهند شد از پرقدرت کامپیوتر شبیه سازی جریان در دانشگاه میشیگان که مدل ذرات ضرب وشتم مجموعه در حال حرکت را با موشک thruster-صفحه فرود.

در طول تبار اگزوز plumes fluidize سطح خاک و گرد و غبار تشکیل حفره و buffeting این کاوشگر با درشت ذرات ساینده. این اقدام ارائه یک میزبان از متغیر است که می تواند به خطر اندازد فرود. ما درک کنونی از آن میلیون ها نفر از تعاملات مبتنی بر داده است که در برخی موارد 40 تا 50 سال است.

“بسیاری از اطلاعات موجود استفاده می شود در مرحله طراحی از جمله برای آینده مریخ در 2020 ماموریت بر اساس آپولو-عصر اطلاعات می گوید:” جسی Capecelatro استادیار مهندسی مکانیک در دانشگاه میشیگان.

“فرود-داده های مربوطه بسیار دشوار است برای تولید از آنجا که شما نمی توانید فقط اجرای یک آزمایش بر روی زمین است. موجود در مدل های ریاضی در این شرایط شدید تر زمانی که ذرات رویکرد سرعت های مافوق صوت. گروه ما در حال توسعه جدید الگوریتم های عددی است که قادر به شبیه سازی.”

Capecelatro منجر به یک تیم توسعه فیزیک مبتنی بر مدل است که می تواند گنجانیده شده کدهای استفاده شده توسط ناسا برای کمک به پیش بینی آنچه که اتفاق می افتد زمانی که یک فضاپیما تلاش به زمین میلیون ها مایل از خانه.

تخصص او در “کثیف جریان آشفته” و شبیه سازی رفتار سیالات ساخته شده از دو فاز از ماده—در این مورد ذرات جامد معلق در گاز است.

مریخ در 2020 پشتکار راه اندازی از کیپ کاناورال در جولای 30 و انتظار می رود که به زمین آمده است. 18, 2021.

آپولو-دوران فرود نشان داد که آشفته سطح مواد می تواند گسترش به نیم مایل نما خطرات نه تنها در کاوشگر خود اما برای همسایه وسایل نقلیه و یا سایت های فرود. با وجود پیشرفت های ساخته شده در سال های پس از, فرود باقی می ماند مملو از خطرات بالقوه.

هشت سال پیش یک باد سنسور بر روی مریخ نورد کنجکاوی آسیب دیده بود در آن مریخ فرود. و در آوریل 2019 اسرائیل SpaceIL کاوشگر Beresheet شد دقیقه از زمین نشستن کامل هواپیما در ماه زمانی که ارتباطات موفق و صنایع دستی سقوط کرد.

به عنوان ناسا حرکت به سمت جدید crewed ماموریت های تحت آرتمیس برنامه این کار بیشتر می شود حیاتی است. نه تنها انسان پردازنده بالا بردن سهام آنها به معنی بزرگتر بر روی کامپیوتر کاربر و پس از آن قوی تر اگزوز plumes تعامل با سطح این سیاره.

مقدار کار انجام شده در دریاچه های بزرگ یک عملکرد بالا محاسبات خوشه ای. که اجازه می دهد تا این تیم تحقیقاتی به پارتیشن مشکل بیش از صدها و حتی هزاران نفر از پردازنده به طور همزمان. هر پردازنده یک بخشی از کار است و تنها نیاز به ذخیره بخش کوچکی از کل داده ها.

اما حتی قدرتمند ترین کامپیوتر در جهان در حال حاضر تنها می تواند حل و فصل بسیاری از این فعل و انفعالات. برای رفتن عمیق تر Capecelatro با استفاده از مدل ها—بهترین حدس بزند و بر اساس اطلاعات به دست—به فشار شبیه سازی بیشتر است. هدف این است که به ارائه یک چارچوب ناسا می توانید استفاده کنید برای بهتر پیش بینی کند که چگونه طرح های مختلف را بر روی زمین و فرود و تنظیم کنید.

“بزرگترین ابر رایانه امروز می شاید رسیدگی به یک هزار و ذرات که در آن ما به طور مستقیم ضبط تمام جریان فیزیک” Capecelatro می گوید. “پس از انجام کامل میدان کیلومتری محل فرود است از سوال.

“ما شبیه سازی ارائه اساسی بینش در جریان فیزیک مورد نیاز به منظور توسعه و بهبود مدل های ریاضی که کدهای خود را نیاز به شبیه سازی در مقیاس کامل فرود رویداد است.”

منبع: دانشگاه میشیگان

tinyurlis.gdu.nuclck.ruulvis.netshrtco.de