रॉकेट प्रज्वलित होण्यापूर्वी चंद्र मिशन सिम्युलेट करणे
NASA ने विस्तारपूर्वक सांगितले की त्याच्या Launch, Ascent, and Vehicle Aerodynamics (LAVA) कम्प्यूटेशनल फ्रेमवर्कने आर्टेमिस II च्या लॉन्च वातावरण परिष्कृत करण्यात महत्वाची भूमिका कशी बजावली — एजेन्सीचे पहिले मानवयुक्त आर्टेमिस मिशन, जे चार अंतरिक्ष प्रवाशांना चंद्राभोवती पाठवेल. 2022 मध्ये मानवरहित आर्टेमिस I लॉन्चपासून संकलित डेटा वापरून, NASA च्या Ames Research Center मधील अभियंत्यांनी सिम्युलेशन चालविले जे Space Launch System रॉकेटच्या निःसरण प्लूम्स आणि लॉन्चपॅड जल ध्वनी दमन प्रणालीमधील अगोदर अज्ञात परस्परक्रिया उघड करतात.
सिम्युलेशनने एक अप्रत्याशित प्रभाव ओळखला: जरी ध्वनी दमन प्रणालीचे जल ध्वनी दाब लहरी प्रभावीपणे कमी करते जी वाहनाला हानी पोहोचू शकते, रॉकेट निःसरण वायूंनी जल प्रवाहांना अशा प्रकारे पुनर्निर्देशित केले जाऊ शकते की मोबाईल लॉन्चर प्लॅटफॉर्मच्या विशिष्ट क्षेत्रांमध्ये लक्षणीय दाब वाढ निर्माण होते. हस्तक्षेप शिवाय, हे दाब स्पाइक्स लॉन्चपॅड घटकांची संरचनात्मक सहनशीलता ओलांडू शकतात.
LAVA कसे कार्य करते
LAVA फ्रेमवर्क कम्प्यूटेशनल फ्लुइड डायनॅमिक्स संबोधित करते — वायू आणि द्रवांच्या वर्तनाचे गणितीय मॉडेलिंग. एका रॉकेट लॉन्चवर, संबंधित भौतिकशास्त्र असाधारणपणे जटिल आहे: सुपरसोनिक निःसरण वायू इंजिनमधून 3,000 अंश सेल्सिअस पेक्षा जास्त तापमानात बाहेर पडतात, स्टील खोरीवर आणि लॉन्चपॅडच्या जल निष्कासन प्रणालीशी संवाद साधतात, दाब लहरी निर्माण करतात जी ध्वनी गतीने प्रसारित होतात, आणि अशांत मिश्रण प्रेरित करतात जे अचूकपणे सिम्युलेट करण्यासाठी विशेष अल्गोरिदम आवश्यक असते.
ध्वनी दमन प्रणाली सक्रिय आणि निष्क्रिय दोनहींसह चालविलेल्या सिम्युलेशनची तुलना करून अभियंत्यांना त्याच्या प्रभावांना अचूकपणे अलग करण्यास परवानगी दिली. जल वाहनावरील एकूण ध्वनी भार लक्षणीयरित्या कमी करते, परंतु निःसरण-जल परस्परक्रियेमुळे दाब पुनर्वितरण मोबाईल लॉन्चरवरील विशिष्ट स्थाने ओळखते जिथे मजबुतीकरण किंवा डिজाइन सुधार आवश्यक होते.
सिम्युलेशनपासून हार्डवेअर सुधार पर्यंत
LAVA सिम्युलेशनमधून प्राप्त अंतर्दृष्टी केवळ शैक्षणिक नव्हती. Kennedy Space Center मधील अभियंत्यांनी LAVA सिम्युलेशन परिणामांचा वापर करून आर्टेमिस II मोबाईल लॉन्चर प्लॅटफॉर्मच्या विशिष्ट घटकांचे पुनः डिजाइन केले ओळखले जाणारे दाब वाढ संभाळण्यासाठी. हे कम्प्यूटेशनल मॉडेलिंगमधून भौतिक हार्डवेअर सुधारात थेट अनुवाद प्रतिनिधित्व करते जे मानवयुक्त मिशनला अधिक सुरक्षित करेल.
ही प्रक्रिया दर्शविते की NASA पूर्णपणे अनुभवजन्य परीक्षणावर अवलंबून राहण्याऐवजी सिम्युलेशन क्षमतामध्ये मोठा गुंतवणूक का करते. रॉकेट लॉन्चची भौतिक परीक्षा अत्यंत महाग आहे आणि काय साधन केले जाऊ शकते याचा मर्यादित आहे; कम्प्यूटेशनल सिम्युलेशन अभियंत्यांना हजारांची मापदंड भिन्नता एक्सप्लोर करण्यास, किनारी परिस्थिती ओळखण्यास, आणि भौतिक प्रयोग करू शकत नाहीत अशा कारणांचे समज असणे शक्य करते.
Aerospace समुदायास रिलीज करणे
NASA येत्या आठवड्यात LAVA व्यापक Aerospace समुदायास रिलीज करण्याचा योजना करत आहे, त्याच्या उपयोगिताला NASA च्या स्वतःच्या कार्यक्रमांपलीकडे व्यावसायिक लॉन्च कंपन्यांना, विमान निर्मात्यांना, आणि शैक्षणिक संशोधकांना विस्तारित करून. हे साधन NASA च्या Advanced Supercomputing सुविधेने आयोजित सेमिनारद्वारे पूर्वीच सार्वजनिकरित्या प्रदर्शित केले गेले आहे.
व्यावसायिक लॉन्च प्रदात्यांसाठी जे सामान्यतः समान सिम्युलेशन अवसंरचना अंतर्गतपणे विकसित करण्याचे संसाधन कमी करतात, LAVA तक पहुंच अर्थपूर्ण क्षमता अपग्रेडचे प्रतिनिधित्व करते. हे साधन अधिक विश्वासाने पूर्व-परीक्षा भविष्यवाणी सक्षम करून पुढील पीढीच्या लॉन्च वाहनांसाठी विकास कालावधी गती दे शकते आणि महाग भौतिक परीक्षा अभियानांची वारंवारता कमी करू शकते.
हा लेख NASA च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.
Originally published on nasa.gov