Společnost Hewlett Packard Enterprise oznámila pokrok ve spolupráci s Národním úřadem pro letectví a vesmír (NASA) na novém výzkumu s cílem znovu přistání člověka na Měsíci. Výzkum probíhá prostřednictvím superpočítače Aitken od HPE, který pomáhá inženýrům NASA připravit se na bezpečný a úspěšný vesmírný let. Ten je plánovaný v rámci mise NASA Artemis, která má být zahájena v roce 2024.

Společnost HPE zároveň oznámila další vylepšení superpočítače NASA Aitken o systémy HPE Apollo, které byly účelně vytvořeny pro modelování simulací náročných na výpočetní výkon. Rozšíření výpočetní síly bude nasazeno v lednu 2021 a podpoří probíhající výzkum NASA pro simulaci a modelování proudění tekutin (CFD), které je zásadní pro pochopení aerodynamických aspektů.

„Průlomy ve vědeckém výzkumu, které využívají naše vysoce výkonné výpočetní technologie, jsou pro nás inspirací. Vědci a inženýři výzkumného střediska Ames Research Center NASA díky tomu nadále posouvají hranice pokroku ve vesmírných letech,“ řekl Bill Mannel, viceprezident a generální ředitel, HPC ve společnosti HPE. „Je nám ctí pokračovat ve spolupráci s NASA a hrát roli v historickém okamžiku prostřednictvím dalšího rozšiřování superpočítače Aitken o systémy HPE Apollo,“ dodává.

Superpočítač Aitken pro NASA byl společností HPE postaven v srpnu 2019. Jeho úkolem je urychlit výzkumný program pro návrat lidí na Měsíc. Umístěn je v modulárním datovém centru (MDC), které zvyšuje jeho efektivitu a výrazně snižuje spotřebu elektřiny a vody. Výsledkem je, že superpočítač spotřebuje pouze 16 % energie potřebné k chlazení, čímž ušetří více než 100 tisíc dolarů v nákladech a 1,4 milionu kilowatthodin. Díky tomu dojde k redukci spotřeby vody, která se používá k chlazení superpočítače o 91 %, což ušetří skoro 4 tisíce litrů vody denně.

Modulární superpočítačové zařízení NASA, ve kterém se nachází superpočítač Aitken.

Superpočítač bude nově využívat procesory AMD EPYC druhé generace, které poskytují pokročilý výpočetní výkon pro podporu probíhajících výzkumů.

Tvorba aerodynamické databáze pro možné události během separace

Inženýři NASA musí porozumět pravděpodobným událostem, které se mohou odehrát během oddělení startovacích raket od jádra vesmírné lodi Artemis. To je zásadní pro bezpečnost posádky a úspěch mise. NASA superpočítačem zkoumá, co by se stalo, kdyby dvě pomocné startovací rakety (SRB), zasáhly během oddělovacího procesu střed lodi nebo sebe navzájem.

Simulace oddělování pomocných raket SRB během startu mise. Zdroj: NASA Ames Research Center

Pro simulaci a modelování všech proměnných během separační události musí NASA vyvinout aerodynamickou databázi, která bude obsahovat možné scénáře SRB raket. Prostřednictvím simulací a modelováním proudění tekutin superpočítačem Aitken už vědci vyvinuli databázi 13 nezávislých proměnných, které vytvořily všechny možné události při oddělování. Další rozšíření superpočítače umožní sestavit ještě podrobnější a komplexnější databázi pro bezpečnější let. Více o projektu zde.

Startovací komplex 39B v Kennedy space centru ukazuje simulaci průtoku výfukových zplodin z vesmírného odpalovacího systému SLS během startu. Zdroj: NASA Ames Research Center

Startovní proces v Kennedyho vesmírném středisku

Mise Artemis má odstartovat v Kennedyho vesmírném středisku na ostrově Merritt na Floridě. Vědci NASA musí pochopit účinky přetlaku při zapalování (IOP) a přetlaku potrubí (DOP), které jsou způsobeny rychlou expanzi plynu z raketové trysky během startu. Tým NASA Launch, Ascent, a Vehicle Aerodynamics (LAVA) prostřednictvím superpočítače Aitken využívá CFD k simulaci těchto vln a jejich interakci s nosnou raketou za účelem zkoumat případná nebezpečí pro misi.

Probíhající analýzy pomáhají inženýrům NASA pokročit v návrhu spouštěcího procesu. S rozšířeným superpočítačem Aitken získají výzkumníci další výpočetní výkon, ke zkrácení vývoje odpalovací rampy.