Луна вскоре станет местом интенсивной деятельности с рядом пилотируемых миссий в рамках программы "Артемида" от NASA, а также запуском коммерческих лунных модулей. Однако перед отправкой космических аппаратов на спутник Земли NASA стремится понять, какое влияние они могут оказать на поверхность.
Используя суперкомпьютер Pleiades в Исследовательском центре Эймса NASA в Кремниевой долине, Калифорния, инженеры агентства разработали новые программные инструменты для прогнозирования влияния пламени двигателей на лунной поверхности в предстоящих миссиях. Суперкомпьютер создал симуляцию посадки лунного модуля Аполлон-12 на поверхность Луны 19 ноября 1969 года.
При посадке космического аппарата на Луну его ракетные двигатели работают, чтобы противодействовать лунной гравитации и контролировать спуск к поверхности. Двигатели выбрасывают сверхзвуковые струи горячего газа к поверхности, поднимая пыль, камни и другие обломки. Облака пыли могут затруднить обзор, мешать навигации и инструментам на борту космического аппарата или повредить модуль и его оборудование. Струи также могут вызвать эрозию лунной поверхности.
Хотя NASA не фиксировала эти опасности во время миссий "Аполлон", разрабатываемые для программы "Артемида" лунные модули больше по размеру и, следовательно, представляют больший риск эрозии поверхности и возможного образования кратеров в месте посадки, что угрожает стабильности модуля.
Команда использовала суперкомпьютер для визуализации взаимодействия струй двигателя Аполлон-12 с лунной поверхностью, измеряя предполагаемую эрозию во время посадки. Симуляция проходит через последние 30 секунд спуска до отключения двигателя, показывая силы, действующие на плоскую поверхность.
На анимации колеблющиеся радиальные паттерны показывают интенсивность прогнозируемого напряжения, или величину боковой силы, приложенной к поверхности. Низкое напряжение выделено тёмно-фиолетовым цветом, а желтым — высокое.
Далее предстоит проводить дополнительную симуляцию аппаратов, которые будут садиться на саму Луну, учитывая их характеристики.
