NASA का LAVA सिमुलेशन आर्टेमिस II लॉन्च को परिपूर्ण कर रहा है

रॉकेट फायर करने से पहले चंद्र मिशन को सिमुलेट करना

NASA ने विस्तार से बताया है कि कैसे इसकी Launch, Ascent, and Vehicle Aerodynamics (LAVA) कम्प्यूटेशनल फ्रेमवर्क आर्टेमिस II के लॉन्च वातावरण को परिष्कृत करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई — एजेंसी का पहला मानवयुक्त आर्टेमिस मिशन, जो चार अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा के चारों ओर भेजेगा। 2022 में अमानवीय आर्टेमिस I लॉन्च से एकत्र किए गए डेटा का उपयोग करके, NASA के Ames Research Center में इंजीनियरों ने सिमुलेशन चलाए जो Space Launch System रॉकेट के निष्कास प्लूम्स और लॉन्चपैड जल ध्वनि दमन प्रणाली के बीच पहले से अज्ञात बातचीत को प्रकट करते हैं।

सिमुलेशन ने एक प्रतिसहज प्रभाव की पहचान की: जबकि ध्वनि दमन प्रणाली का जल ध्वनिक दबाव तरंगों को प्रभावी ढंग से कम करता है जो वाहन को नुकसान पहुंचा सकता है, रॉकेट निष्कास गैसें जल धाराओं को इस तरह से रीडायरेक्ट कर सकती हैं जो मोबाइल लॉन्चर प्लेटफॉर्म के विशिष्ट क्षेत्रों में महत्वपूर्ण दबाव में वृद्धि पैदा करती है। बिना हस्तक्षेप के, ये दबाव स्पाइक्स लॉन्चपैड घटकों की संरचनात्मक सहनशीलता से अधिक हो सकते हैं।

LAVA कैसे काम करता है

LAVA फ्रेमवर्क कम्प्यूटेशनल फ्लूइड डायनामिक्स को संबोधित करता है — गैसों और तरल पदार्थों के व्यवहार का गणितीय मॉडलिंग। एक रॉकेट लॉन्च पर, प्रासंगिक भौतिकी असाधारण रूप से जटिल है: सुपरसोनिक निष्कास गैसें इंजन से 3,000 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पर निकलती हैं, स्टील ट्रेंच और लॉन्चपैड के जल निष्कास प्रणाली के साथ बातचीत करती हैं, दबाव तरंगें उत्पन्न करती हैं जो ध्वनि की गति पर प्रसारित होती हैं, और अशांत मिश्रण को प्रेरित करती हैं जिसके लिए सटीक रूप से सिमुलेट करने के लिए विशेष एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है।

ध्वनि दमन प्रणाली सक्रिय और निष्क्रिय दोनों के साथ चलाए गए सिमुलेशन की तुलना करने से इंजीनियरों को इसके प्रभावों को सटीक रूप से अलग करने की अनुमति दी गई। जल वाहन पर समग्र ध्वनिक लोडिंग को महत्वपूर्ण रूप से कम करता है, लेकिन निष्कास-जल बातचीत के कारण दबाव पुनर्वितरण मोबाइल लॉन्चर पर विशिष्ट स्थानों की पहचान करता है जहां सुदृढ़ीकरण या डिजाइन संशोधन की आवश्यकता थी।

सिमुलेशन से हार्डवेयर संशोधन तक

LAVA सिमुलेशन से प्राप्त अंतर्दृष्टि केवल शैक्षणिक नहीं थी। Kennedy Space Center में इंजीनियरों ने LAVA सिमुलेशन परिणामों का उपयोग करके आर्टेमिस II मोबाइल लॉन्चर प्लेटफॉर्म के विशिष्ट तत्वों को पहचानी गई दबाव वृद्धि को संभालने के लिए पुनः डिजाइन किया। यह कम्प्यूटेशनल मॉडलिंग से भौतिक हार्डवेयर संशोधन में सीधे अनुवाद का प्रतिनिधित्व करता है जो मानवयुक्त मिशन को अधिक सुरक्षित बनाएगा।

यह प्रक्रिया दर्शाती है कि NASA पूरी तरह से अनुभवजन्य परीक्षण पर भरोसा करने के बजाय सिमुलेशन क्षमता में भारी निवेश क्यों करता है। रॉकेट लॉन्च की भौतिक परीक्षा बहुत महंगी है और सीमित है कि क्या साधन किया जा सकता है; कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन इंजीनियरों को हजारों पैरामीटर भिन्नताओं का अन्वेषण करने, किनारे के मामलों की पहचान करने, और कारणों को समझने की अनुमति देता है कि भौतिक प्रयोग नहीं कर सकते।

Aerospace समुदाय को रिलीज़

NASA आने वाले हफ्तों में LAVA को व्यापक Aerospace समुदाय को रिलीज़ करने की योजना बना रहा है, इसकी उपयोगिता को NASA के स्वयं के कार्यक्रमों से परे वाणिज्यिक लॉन्च कंपनियों, विमान निर्माताओं, और शैक्षणिक शोधकर्ताओं तक विस्तारित करते हुए। यह उपकरण NASA के Advanced Supercomputing सुविधा द्वारा होस्ट किए गए सेमिनार के माध्यम से सार्वजनिक रूप से पहले से ही प्रदर्शित किया जा चुका है।

वाणिज्यिक लॉन्च प्रदाताओं के लिए जो आमतौर पर समान सिमुलेशन बुनियादी ढांचे को आंतरिक रूप से विकसित करने के लिए संसाधनों की कमी रखते हैं, LAVA तक पहुंच एक अर्थपूर्ण क्षमता अपग्रेड का प्रतिनिधित्व करता है। यह उपकरण अधिक आत्मविश्वास के साथ पूर्व-परीक्षा भविष्यवाणियों को सक्षम करके अगली पीढ़ी के लॉन्च वाहनों के लिए विकास समयसीमा को तेज कर सकता है और महंगी भौतिक परीक्षा अभियानों की आवृत्ति को कम कर सकता है।

यह लेख NASA की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें।