Por Jill Dunbar
De los muchos caminos que conducen a misiones exitosas de Artemis, una está pavimentada con chips informáticos de alta tecnología llamados superchips. En el camino, una asociación entre los ingenieros de túneles de viento de la NASA, los científicos de visualización de datos y los desarrolladores de software verificaron una solución rápida y rentable para mejorar el cohete SLS (sistema de lanzamiento espacial) de la NASA para la próxima misión Artemis II. Este será el primer vuelo de tripulación del cohete SLS y la nave espacial Orion, en un viaje de aproximadamente 10 días alrededor de la luna.
Una conexión de red de alta velocidad entre los recursos informáticos de alta gama en el»https://www.nas.nasa.gov/» rel=»noopener»> Supercomputación avanzada de la NASA instalación y el»https://www.nasa.gov/nasa-ames-unitary-plan-wind-tunnel/»> Plan unitario Túnel de vientoambos ubicados en el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Silicon Valley de California, permiten una colaboración para mejorar el cohete para el cohete para»https://www.nasa.gov/mission/artemis-ii/»> Artemisa II misión. Durante el vuelo de prueba de Artemis I, el cohete SLS experimentó vibraciones más altas de lo esperado cerca de los puntos de fijación de refuerzo de cohete sólido, causados por un flujo de aire inestable entre la brecha.
Una solución propuesta para Artemis II fue agregar cuatro hilos. Un frake es una estructura delgada de aleta comúnmente utilizada en aviones para mejorar el flujo de aire inestable y la estabilidad. Agregarlos a la etapa central minimiza la vibración de los componentes.
La solución de frake proviene de pruebas anteriores en el túnel de viento del plan unitario, donde los ingenieros de la NASA aplicaron una técnica de pintura sensible a la presión inestable (UPSP) a los modelos SLS. La pintura mide cambia con el tiempo en presiones aerodinámicas en el aire y la nave espacial.
Crédito: NASA/NAS/Gerrit-Daniel Stich, Michael Barad, Timothy Sandstrom, Derek Dalle
Se rocía en modelos de prueba, y las cámaras de alta velocidad capturan el video del brillo fluctuante de la pintura, que corresponde a las fluctuaciones de presión locales en el modelo. Capturar cambios rápidos en la presión en grandes áreas del modelo SLS ayuda a los ingenieros a comprender el entorno de cambio rápido. Los datos se transmiten a la instalación de supercomputación avanzada de la NASA a través de una conexión de red de alta velocidad.
«Esta técnica nos permite ver los datos del túnel de viento con mucho más detalle que nunca.
Para la configuración de SLS con las strakes, el equipo de túnel de viento aplicó la pintura a un modelo de escala del cohete. Una vez que los datos de la cámara se transmitieron a la instalación de supercomputación, un equipo de expertos en visualización y análisis de datos mostraron los resultados en el»https://www.nas.nasa.gov/hecc/resources/viz_systems.html» rel=»noopener»> Sistema de visualización de hiperwalldando al equipo de SLS una mirada sin precedentes sobre el efecto de las entradas en el rendimiento del vehículo. Los equipos pudieron interactuar y analizar los datos de pintura.
Kevin Murphy
Director de datos científicos de la NASA
«La capacidad e instalaciones informáticas de alta gama de la NASA, combinadas con instalaciones únicas en Ames, nos dan la capacidad de aumentar la productividad acortando los plazos, reduciendo los costos y el fortalecimiento de los diseños de manera que respalda directamente la luz espacial humana», dijo Kevin Murphy, NASA’s.»https://science.nasa.gov/about-us/ocsdo/» rel=»noopener»> Director de datos científicos y liderar la cartera de capacidad de computación de alta gama de la agencia en la sede de la NASA en Washington. «Estamos utilizando activamente esta capacidad para ayudar a garantizar que Artemis II esté listo para el lanzamiento».
Aprovechar la conexión de alta velocidad entre el túnel de viento del plan unitario y la instalación de supercomputación avanzada de la NASA reduce el tiempo de procesamiento de datos típico de semanas a solo horas.
Durante años, el software de lanzamiento interno, ascent y aerodinámica de vehículos de la NASA avanzando en la división de supercomputación ha ayudado a desempeñar un papel en el diseño y la certificación de las diversas configuraciones de vehículos SLS.
«Ser capaz de trabajar con Hyperwall y el equipo de visualización permite una participación rápida y en persona con los datos, y podemos hacer ajustes en tiempo casi real al procesamiento», dijo Lara Lash, una investigadora de ingeniería aeroespacial en la rama experimental de aerofísica en la NASA AMES que lidera el trabajo de UPSP.
Esta vez, los investigadores de supercomputación avanzados de la NASA utilizaron la supercomputadora Cabeus, que es el clúster informático basado en GPU más grande de la agencia que contiene 350 nodos de superchip NVIDIA. La supercomputadora produjo una serie de simulaciones dinámicas complejas de fluidos computacionales que ayudaron a explicar la física subyacente de la adición de frasco y llenaron los huecos entre las áreas donde las cámaras y los sensores del túnel de viento no podían alcanzar.
Este realmente fue un esfuerzo conjunto en múltiples equipos.
«La belleza de la solución de frake es que pudimos agregar entradas para mejorar la aerodinámica inestable y los niveles de vibración asociados de componentes en el intertank», dijo Kristin Morgan, quien administra el esfuerzo de implementación de Strake para el SLS en Marshall.
Actualmente, un equipo de Boeing está instalando los strakes en el cohete en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida y se dirige a octubre de 2025 para completar la instalación.
A través de Artemis, la NASA enviará a los astronautas para explorar la luna para el descubrimiento científico, los beneficios económicos y construirá las bases para las primeras misiones tripuladas a Marte.
Para obtener más información sobre Artemis, visite:
Trato de Jonathan
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
256.544.0034
jonathan.e.deal@nasa.gov
