NASA, dünyanın en hızlı bilgisayarında Mars inişini simüle etti

NASA, 1976’daki Viking projesi ile gerçekleştirdiği ilk yüzey görevinden bu yana dokuz robotik görevi başarıyla Mars’a indirmiş olsa da, insanları güvenli bir şekilde Mars’a götürmek tamamıyla yeni yaklaşımlar ve teknolojiler gerektiriyor. Ancak bu teknolojiler ve sistemler önceden Dünya’da kapsamlı bir şekilde test edilemiyor zira aynı koşulları üretmek imkansıza yakın. Ancak bilgisayarlı simülasyonlar bu testleri mümkün kılabilir. NASA, bu bağlamda dünyanın en hızlı süper bilgisayarı olan Frontier’i kullanarak mürettebatlı bir Mars uzay aracının Kızıl Gezegen’e inişini simüle etti.

NASA, Mars inişi için süper bilgisayarlar kullanıyor

Araştırmacılar 2019’dan bu yana Enerji Bakanlığı’nın Oak Ridge Leadership Computing Facility’de (OLCF) bulunan süper bilgisayarlarda NASA’nın FUN3D yazılımını kullanarak insan ölçeğinde bir Mars iniş aracının hesaplamalı akışkanlar dinamiği veya CFD simülasyonlarını gerçekleştiriyor. NASA, insan ölçeğinde bir Mars iniş aracının çok sayıda CFD simülasyonunu gerçekleştirmiş durumda. Elde edilen sonuçlar, insanların Kızıl Gezegen’e güvenli bir şekilde inmesi için bir basamak oluşturacak.

İnsanlı Mars iniş aracında paraşüt olmayacak ve bu büyük bir sorun

Son Mars görevlerinin aksine NASA, insanları Mars’a indirmek için iniş aracında paraşütlere yer vermeyecek. Bunun yerine, Mars’a insan indirmek için önde retropropülsiyon kullanımının üstünde duruluyor. Bu, yavaşlamak için aracın ısı kalkanına yerleştirilmiş öne bakan roketlerin kullanımını öneriyor.

Sorun şu ki NASA, daha önce böyle bir şeyi hiç uçurmadı. Akıllara “o zaman paraşütleri kullansınlar” fikri geliyor olabilir ancak bu pek de mümkün değil. NASA, robotik araçlarda paraşütleri kullansa da insanlı bir araçta paraşüt kullanımı aslında fiziksel olarak olası değil. Önceki Mars iniş araçları yaklaşık 1 ton ağırlığındaydı; astronotları ve tüm yaşam destek sistemlerini taşıyan bir araç 20 ila 50 kat daha ağır olacak ya da yaklaşık iki katlı bir ev büyüklüğünde olacak. Buna karşın Mars’ın ince atmosferi – Dünya’nınkinden yaklaşık 100 kat daha az yoğun – bu kadar büyük bir aracın paraşütle inmesine izin vermiyor.

NASA, tam da bu nedenlerden dolayı süper bilgisayarlar ile simülasyonlar yapıyor. Ekip 2023 yılında dünyanın en hızlı ve ilk exascale süper bilgisayarı olan Frontier’i kullanarak tam bir test uçuşunu simüle etti. Ekip şimdiye kadar simüle edilmiş ortamı inşa ediyordu. Her simülasyondan 15.000-20.000 GPU kullanılarak 1.000 terabayt (bir petabayt) büyüklüğünde devasa veriler elde ediliyor. NASA araştırmacıları bu simülasyonları şimdi defalarca kez tekrarlamayı ve en ideal yaklaşımları keşfetmeyi amaçlıyor.