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周四,ORNL发布了一篇文章,解释了其超级计算机如何被用于一项帮助人类安全登陆火星的“第一步”研究项目中。ORNL表示,NASA及其合作伙伴从2019年开始在美国能源部橡树岭领导计算设施(OLCF)的超级计算机上运行NASA的FUN3D软件,对“人类火星登陆器”进行模拟测试。
虽然一些测试可以在地面设施(例如风洞或弹道靶场)进行,但美国宇航局兰利研究中心的高级研究科学家、OLCF为期5年的研究工作的首席研究员Eric Nielsen解释说,这些方法无法捕捉航天器登陆火星时所面临的物理现象。他表示,研究人员无法在地球上进行火星环境的飞行测试,因此如果没有超级计算机,“到了火星就只能成败在此一举。”
ORNL发布消息称,与之前的任务不同,NASA计划使用反冲技术,即点燃嵌入航天器隔热罩的前置火箭来减速。以往的任务使用降落伞,但ORNL解释说,将宇航员送上火星需要更大的航天器,再加上火星稀薄的大气层,降落伞无法提供足够的支撑力。
“我们从未驾驶过这样的飞行器,”Nielsen在ORNL的新闻稿中表示,“从一开始,我们就面临着一个根本性的问题,‘我们能安全控制这艘飞行器吗?’”
据IT之家了解,这项始于2019年Summit超级计算机的测试过程最终转移到了Frontier超级计算机上,使研究团队能够专注于他们一直期望的“终极模拟”:自主闭环测试飞行。
2022年,Frontier超级计算机凭借每秒进行一quintillion(quintillion为10的18次方,1,000,000,000,000,000)次运算的能力,荣获“世界最快计算机”的称号。
在ORNL的新闻稿中,Nielsen解释说,对于他们一直在测试的典型模拟,他们可能只能计算相当于现实时间的1-2秒。借助Frontier超级计算机,研究人员能够测试35秒的受控飞行,模拟航天器从大约5英里的高度下降到0.6英里的高度,接近着陆阶段。
Nielsen表示,研究人员通过该模拟所学到的知识超出了他们“使用传统高性能计算系统”所能尝试的范围,他们对OLCF提供的机会和专业知识表示感谢。