Κοιτάζοντας πίσω στις πρωτοποριακές αποστολές Apollo της NASA, η εκ των υστέρων γνώση δεν είναι τόσο ξεκάθαρη όσο η 20-20 Hindsight. Πάρτε, για παράδειγμα, τη σεληνιακή προσεδάφιση του Apollo 12 στις 19 Νοεμβρίου 1969, ακριβώς στις 6:35:25 UTC. Οι πραγματικές επιπτώσεις στο σεληνιακό περιβάλλον κατά την προσγείωση δεν έχουν καταγραφεί, αφήνοντας ένα κενό στην κατανόηση των αντιδράσεων μεταξύ των κοντινών βράχων, των συντριμμιών και του σεληνιακού ρεγκόλιθου στις υπερηχητικές εκρήξεις αερίου από τους κινητήρες προσγείωσης. Η αναπαραγωγή της ιστορικής στιγμής του Apollo 12 στη Γη αποδεικνύεται αδύνατη λόγω των σημαντικών διαφορών στη σεληνιακή βαρύτητα, τη γεωλογία και την απουσία ατμόσφαιρας.
Οι ερευνητές του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Μάρσαλ της NASA στο Χάντσβιλ της Αλαμπάμα αντιμετώπισαν αυτό το κενό δημιουργώντας μια προσομοίωση που απεικονίζει την αλληλεπίδραση των πιδάκων των κινητήρων του Apollo 12 με τη σεληνιακή επιφάνεια. Η κινούμενη εικόνα απεικονίζει το τελευταίο μισό λεπτό της καθόδου πριν από τη διακοπή της λειτουργίας του κινητήρα, αναδεικνύοντας τις προβλεπόμενες δυνάμεις που ασκούνται από τα διάφορα στοιχεία σε μια επίπεδη υπολογιστική επιφάνεια. Αυτή η πλευρική δύναμη που ονομάζεται διατμητική τάση, η οποία συμβάλλει σημαντικά στη διάβρωση της επιφάνειας καθώς τα ρευστά ρέουν σε αυτήν, απεικονίζεται με κυμαινόμενα ακτινικά μοτίβα. Το σκούρο μωβ χρώμα υποδηλώνει χαμηλότερη διατμητική τάση, ενώ το κίτρινο χρώμα υποδηλώνει υψηλότερη διατμητική τάση.
Αυτό καθίσταται κρίσιμο ζήτημα για τη NASA καθώς προετοιμάζεται για την πιθανή επιστροφή αστροναυτών στον δορυφόρο της Γης το 2025 μέσω του προγράμματος Artemis. Το σκάφος προσγείωσης που προβλέπεται για την αποστολή αυτή θα ξεπεράσει σε ισχύ τους προκατόχους του Apollo, γεγονός που απαιτεί σχολαστικό σχεδιασμό τόσο για την κυριολεκτική όσο και για τη μεταφορική πρόσκρουση. Για να διευκολυνθεί αυτό, οι ερευνητές της NASA στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Μάρσαλ αξιοποιούν τον υπερυπολογιστή Pleiades για να προσομοιώσουν προηγούμενες σεληνιακές προσεδαφίσεις, εστιάζοντας ειδικά στις μη καταγεγραμμένες πληροφορίες από το Apollo 12.
Σε μια πρόσφατη εξέλιξη που αποκαλύφθηκε από τη NASA, μια ομάδα μηχανικών υπολογιστών και ειδικών σε θέματα ρευστοδυναμικής σχεδίασε ένα πρόγραμμα ικανό να αναπαραστήσει με ακρίβεια τις αλληλεπιδράσεις πληρώματος-επιφάνειας (PSI) του Apollo 12. Ο υπερυπολογιστής Pleiades παρήγαγε terabytes δεδομένων μέσω εβδομάδων προσομοιώσεων για να προβλέψει σενάρια PSI για το Σύστημα Ανθρώπινης Προσγείωσης της NASA, τις Εμπορικές Υπηρεσίες Σεληνιακού Φορτίου και πιθανά μελλοντικά προσεδαφιστικά σκάφη στον Άρη.
Κατά τη διάρκεια του διεθνούς συνεδρίου υπερυπολογιστών SC23 στο Ντένβερ του Κολοράντο, η NASA παρουσίασε μία από αυτές τις προσομοιώσεις – που απεικονίζει την προσγείωση του Apollo 12. Χρησιμοποιώντας το εργαλείο προσομοίωσης Gas Granular Flow Solver (GGFS), η ομάδα απεικόνισε τις μικροσκοπικές αλληλεπιδράσεις των σωματιδίων του ρεγολίθου και τον αντίκτυπό τους στη σεληνιακή τοπογραφία, συμπεριλαμβανομένων του κρατήρα του ρεγολίθου και των νεφών σκόνης γύρω από τον προσεδαφιστή.
Το GGFS, με τις υψηλότερες πιστότητές του, μπορεί να μοντελοποιήσει αλληλεπιδράσεις με στατιστικά αναπαραγόμενες κατανομές μεγέθους και σχήματος σωματιδίων ρεγολίθου. Ωστόσο, για τη βέλτιστη απόδοση των σημερινών υπολογιστικών πόρων, η προσομοίωση εξετάζει επί του παρόντος μόνο ένα έως τρία πιθανά μεγέθη και σχήματα σωματιδίων.
Κοιτάζοντας μπροστά, η ομάδα της NASA σχεδιάζει να βελτιώσει τον πηγαίο κώδικα του εργαλείου και να ενσωματώσει πρόσθετους υπολογιστικούς πόρους για να επιτρέψει ακριβέστερες και πιο πιστές προσομοιώσεις. Αυτές οι βελτιώσεις θα συμβάλουν στην τελειοποίηση των διαδικασιών προσεδάφισης του Artemis και ενδεχομένως στον σχεδιασμό αποστολών προσεδάφισης που θα εκτείνονται πέραν της σεληνιακής επιφάνειας.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
