Когда космический корабль приземляется на Луну, его выхлопы ударяются о порошкообразный реголит на лунной поверхности. На Луне низкая гравитация и нет атмосферы, поэтому пыль выбрасывается огромным шлейфом. Облако пыли может помешать работе навигационных и научных приборов или создать препятствия для зрения. Кроме того, пыль может даже быть выброшена на орбиту, подвергая опасности другие космические корабли, находящиеся поблизости.
Чтобы лучше понять, какое влияние будущие посадочные модули могут оказать на лунную поверхность, НАСА разработало новое суперкомпьютерное моделирование. Они использовали его, чтобы предсказать, как выхлопные газы лунного корабля «Аполлон-12» будут взаимодействовать с реголитом, а затем сравнили это с фактическими результатами посадки.
Исследователи из Центра космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, разработали новое программное обеспечение для изучения взаимодействия шлейфа с поверхностью (PSI). Это дает инженерам и ученым инструменты для прогнозирования того, как различные системы, такие как Starship SpaceX или посадочный модуль Blue Moon Blue Origin, повлияют на лунную поверхность, например, на образование кратеров или визуальные препятствия.
Команда Marshall недавно смоделировала взаимодействие двигателей посадочного модуля «Аполлон-12» с поверхностью. Моделирование выполнялось на суперкомпьютере Pleaides в Центре передовых суперкомпьютеров НАСА в Исследовательском центре Эймса НАСА в Силиконовой долине Калифорнии в течение нескольких недель, генерируя терабайты данных.
НАСА заявило, что моделирование предсказало эрозию, которая очень похожа на то, что произошло во время приземления, основываясь на изображениях и видео с Аполлона-12.
Моделирование показывает последние 30 секунд снижения перед отключением двигателя, показывая прогнозируемые силы, действующие на плоскую расчетную поверхность со стороны шлейфов. При моделировании учитывалось напряжение сдвига, которое представляет собой величину боковой или боковой силы, приложенной к заданной области. На видео вы можете увидеть меняющиеся радиальные узоры, которые отражают интенсивность прогнозируемого напряжения сдвига. Более низкое напряжение сдвига имеет темно-фиолетовый цвет, а более высокое напряжение сдвига — желтый.
Напряжение сдвига является основной причиной эрозии, когда жидкости текут по поверхности.
Новое программное обеспечение поможет инженерам лучше понять взаимодействие шлейфа с поверхностью. «Эти инструменты помогают НАСА минимизировать риски для космических кораблей и экипажа во время будущих посадок», — заявили в НАСА.
Читать далее:
