密歇根大学詹姆斯·林奇 羽流粒子模拟的进一步观察
学分:卡佩塞拉特研究小组/密歇根工程 未来飞往月球或更远的航天器将受益于密歇根大学正在进行的高性能计算机模拟，该模拟模拟模拟了由火箭推进器驱动的着陆引发的颗粒混乱
在下降过程中，排气羽流使表层土壤和灰尘流态化，形成陨石坑，用粗糙的磨粒冲击着陆器
这一行动带来了许多可能危及着陆的变数
我们目前对这数百万次互动的理解是基于一些数据，在某些情况下，这些数据已经有40到50年的历史了
U-M大学机械工程助理教授杰西·卡佩塞拉特罗说:“设计阶段使用的大部分可用数据，包括即将到来的火星2020任务，都是基于阿波罗时代的数据。”
“与着陆相关的数据很难生成，因为你不能只在地球上进行实验
当粒子接近超音速时，现有的数学模型会在这些更极端的条件下崩溃
我们的团队正在开发新的数值算法来实现这种模拟
" 卡佩塞拉特领导一个团队开发基于物理的模型，这些模型可以被纳入美国国家航空航天局使用的代码中，以帮助预测当航天器试图在离家数百万英里的地方着陆时会发生什么
他专门研究“混乱的湍流”，并模拟由两相物质组成的流体的行为——在这种情况下是悬浮在气体中的固体颗粒
火星2020毅力计划于7月30日从卡纳维拉尔角发射，并于2月30日着陆
18, 2021
卡佩塞拉特罗将分析其下降数据，并将其纳入他的模型
学分:密歇根大学 我们知道什么，为什么还不够 阿波罗时代的着陆表明，扰动的表面物质可以扩散到半英里之外，不仅对着陆器本身，而且对附近的车辆或着陆点都构成了危险
尽管这些年来取得了进步，但着陆仍然充满了潜在的危险
八年前，好奇号探测器上的一个风传感器在火星着陆时损坏了
2019年4月，以色列的太空飞船“贝雷片”着陆器在距离月球着陆还有几分钟的时候，通讯中断，飞船坠毁
随着美国国家航空航天局在阿尔特弥斯计划下开始新的载人任务，这项工作变得更加重要
船上的人类不仅增加了风险，还意味着更大的有效载荷，以及随后与地球表面相互作用的更强的排气羽流
走向先进的基于物理的预测模型 大部分工作是在五大湖进行的，五大湖是U-M最新的高性能计算集群
这使得研究团队可以同时将问题划分到数百个甚至数千个处理器上
因此，每个处理器完成一部分工作，只需要存储总数据的一小部分
但是即使是目前世界上最强大的计算机也只能解决如此多的交互
为了更深入，卡佩塞拉特使用模型——基于所有可用数据的最佳猜测——来进一步推动模拟
目标是提供一个框架，美国宇航局可以用它来更好地预测不同的设计将如何影响地面和着陆，并进行调整
卡佩塞拉特罗说:“今天最大的超级计算机也许可以处理一千个粒子，我们可以直接捕捉所有的流动物理。”
“所以建造一个完整的，平方公里的着陆场是不可能的
“我们的模拟提供了发展改进的数学模型所需的流动物理学的基本观点，他们的代码需要模拟全尺寸着陆事件
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