美國(guó)橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)本周早些時(shí)候宣布，自2019年以來(lái)，該實(shí)驗(yàn)室及其超級(jí)計(jì)算機(jī)一直在助力美國(guó)宇航局(NASA)實(shí)現(xiàn)人類(lèi)安全登陸火星的雄心目標(biāo)。
圖源Pixabay
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周四，ORNL發(fā)布了一篇文章，解釋了其超級(jí)計(jì)算機(jī)如何被用于一項(xiàng)幫助人類(lèi)安全登陸火星的“第一步”研究項(xiàng)目中。ORNL表示，NASA及其合作伙伴從2019年開(kāi)始在美國(guó)能源部橡樹(shù)嶺領(lǐng)導(dǎo)計(jì)算設(shè)施(OLCF)的超級(jí)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行NASA的FUN3D軟件，對(duì)“人類(lèi)火星登陸器”進(jìn)行模擬測(cè)試。
雖然一些測(cè)試可以在地面設(shè)施（例如風(fēng)洞或彈道靶場(chǎng)）進(jìn)行，但美國(guó)宇航局蘭利研究中心的高級(jí)研究科學(xué)家、OLCF為期5年的研究工作的首席研究員Eric Nielsen解釋說(shuō)，這些方法無(wú)法捕捉航天器登陸火星時(shí)所面臨的物理現(xiàn)象。他表示，研究人員無(wú)法在地球上進(jìn)行火星環(huán)境的飛行測(cè)試，因此如果沒(méi)有超級(jí)計(jì)算機(jī)，“到了火星就只能成敗在此一舉。”
ORNL發(fā)布消息稱(chēng)，與之前的任務(wù)不同，NASA計(jì)劃使用反沖技術(shù)，即點(diǎn)燃嵌入航天器隔熱罩的前置火箭來(lái)減速。以往的任務(wù)使用降落傘，但ORNL解釋說(shuō)，將宇航員送上火星需要更大的航天器，再加上火星稀薄的大氣層，降落傘無(wú)法提供足夠的支撐力。
“我們從未駕駛過(guò)這樣的飛行器，”Nielsen在ORNL的新聞稿中表示，“從一開(kāi)始，我們就面臨著一個(gè)根本性的問(wèn)題，‘我們能安全控制這艘飛行器嗎？’”
據(jù)IT之家了解，這項(xiàng)始于2019年Summit超級(jí)計(jì)算機(jī)的測(cè)試過(guò)程最終轉(zhuǎn)移到了Frontier超級(jí)計(jì)算機(jī)上，使研究團(tuán)隊(duì)能夠?qū)Ｗ⒂谒麄円恢逼谕?ldquo;終極模擬”：自主閉環(huán)測(cè)試飛行。
2022年，F(xiàn)rontier超級(jí)計(jì)算機(jī)憑借每秒進(jìn)行一quintillion（quintillion為10的18次方，1,000,000,000,000,000）次運(yùn)算的能力，榮獲“世界最快計(jì)算機(jī)”的稱(chēng)號(hào)。
在ORNL的新聞稿中，Nielsen解釋說(shuō)，對(duì)于他們一直在測(cè)試的典型模擬，他們可能只能計(jì)算相當(dāng)于現(xiàn)實(shí)時(shí)間的1-2秒。借助Frontier超級(jí)計(jì)算機(jī)，研究人員能夠測(cè)試35秒的受控飛行，模擬航天器從大約5英里的高度下降到0.6英里的高度，接近著陸階段。
Nielsen表示，研究人員通過(guò)該模擬所學(xué)到的知識(shí)超出了他們“使用傳統(tǒng)高性能計(jì)算系統(tǒng)”所能?chē)L試的范圍，他們對(duì)OLCF提供的機(jī)會(huì)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)表示感謝。
