NASA超级计算助力阿耳特弥斯任务突破

NASA超级计算助力阿耳特弥斯任务突破

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nasa

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来源

1.

https://www.nasa.gov/general/six-ways-supercomputing-advances-our-understanding-of-the-universe/

2.

https://www.nasa.gov/ames/core-area-of-expertise-supercomputing/

3.

https://www.scientificamerican.com/article/nasas-next-artemis-mission-is-pushed-to-no-earlier-than-2026/

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https://www.nas.nasa.gov/SC24/research/project08.php

5.

https://www.nas.nasa.gov/

6.

https://www.exascaleproject.org/exascale-computing-project-software-helps-launch-a-new-era-for-nasa/

2024年11月，在国际高性能计算、网络、存储和分析会议上，NASA展示了其超级计算机在多个领域的最新研究成果。其中最引人注目的是超级计算机如何助力阿耳特弥斯（Artemis）任务突破性进展。

在阿耳特弥斯I号发射过程中，NASA研究人员发现移动发射平台受损。为了解决这一问题，NASA艾姆斯研究中心的研究人员使用Launch Ascent and Vehicle Aerodynamics软件，对火箭羽流与发射环境的相互作用进行了详细模拟。

模拟结果显示，虽然水基声音抑制系统能有效降低压力波，但排气气体可能会将水重新导向发射台，导致压力显著增加。这一发现对发射台设计至关重要。研究人员在艾姆斯NASA高级超级计算设施的Aitken超级计算机上运行了这些模拟，生成了约400TB的数据。这些数据被提供给肯尼迪航天中心的航空航天工程师，用于重新设计火焰导流板和移动发射器，以确保阿耳特弥斯II号任务中宇航员的安全。

NASA的超级计算资源主要集中在加州硅谷的艾姆斯研究中心。该中心的NASA高级超级计算设施（NAS）为约1500名用户提供世界一流的超级计算资源和服务。这些资源不仅用于模拟飞行现象，还用于研究地球天气与气候、太阳风暴影响以及宇宙形成等课题。

艾姆斯研究中心还设有模块化超级计算设施（MSF），该设施采用节能设计，相比传统数据中心，用水量减少96%，电力冷却消耗降低90%。这种模块化设计使得NASA能够快速响应高优先级任务的需求。

阿耳特弥斯II号任务计划于2026年4月执行，这是一次搭载4名宇航员的绕月飞行任务。由于硬件问题，该任务从原定的2025年9月推迟。NASA管理员比尔·纳尔逊强调：“宇航员的安全始终是我们的首要考虑，我们不会在没有做好充分准备的情况下进行飞行。”

值得注意的是，随着SpaceX的星舰（Starship）火箭开发取得快速进展，NASA正在考虑扩大阿耳特弥斯II号任务的范围。未来，星舰火箭可能与阿耳特弥斯III号任务并行发射，为实现载人登月目标做准备。

超级计算机在阿耳特弥斯任务中的应用，只是NASA利用高性能计算推动科学探索的一个缩影。从理解太阳活动到优化飞机设计，从气候模拟到量子计算研究，超级计算机正在为人类探索宇宙提供强大的技术支持。

随着NASA继续推进其雄心勃勃的探索计划，超级计算将在实现重返月球、建立月球基地以及最终登陆火星等目标中发挥越来越重要的作用。正如NASA科学任务局副局长尼基·福克斯所说：“超级计算正在帮助我们以前所未有的方式探索宇宙，为全人类带来利益。”