ناسا به دنبال تحقق رویای سریع سفر کردن به سراسر جهان است

ممکن است همچنان رویای پرواز یک ساعته به همه جای دنیا غیرقابل دسترس باشد، اما به لطف هوش مصنوعی، می‌توانیم به زودی به آن دست پیدا کنیم. آزمایشگاه ملی آرگون ایالات متحده اعلام کرده است که طی همکاری با ناسا قصد دارد تا به توسعه هواپیماهای مسافربری فراصوت (hypersonic) کمک کند.

این آزمایشگاه به همراه ناسا مطالعاتی روی پروازهای فراصوت انجام می‌دهند و در نهایت اگر موفق شوند، می‌توانند با کمک شبیه‌سازی‌های هوش مصنوعی، پروازهای کوتاه مدت فراصوت را به واقعیت تبدیل کنند.

صوت در سطح دریا سرعتی برابر با ۳۴۳ متر بر ثانیه دارد که استانداردی برای سنجش سرعت به شمار می‌رود. در صنعت هوا و فضا، از کمیت «ماخ» برای بیان سرعت واقعی وسیله نقلیه در هوا استفاده می‌شود که در واقع مقایسه سرعت وسیله نسبت به سرعت صوت است.

پژوهشگران و مهندسان هوا و فضا تاکنون توانسته‌اند به سرعت ۵ ماخ، یعنی پنج برابر سرعت صوت برسند. حالا آزمایشگاه آرگون قصد دارد از ظرفیت ابررایانه‌های خود استفاده کند تا به ناسا در توسعه سیستم‌های آزمایشی فراصوت خود کمک کند.

مدلسازی هواپیماهای فراصوت

این آزمایشگاه به کمک دینامیک سیالات رایانه‌ای (CDF)، رفتار هواپیماهای فراصوت حین حرکت و هوای اطراف را مدلسازی و پیش‌بینی می‌کند. آزمایشگاه آرگون CDF را زمینه‌ای علمی برای بررسی عددی رفتار سیالاتی مثل هوا و آب می‌داند.

همچنان باید مطالعات بسیاری روی تاثیر حرکت با سرعت ۵ ماخ و بیشتر صورت بگیرد و آزمایشگاه آرگون معتقد است که ابررایانه‌های آن می‌توانند سرعت انجام این مطالعات را افزایش دهند. تا اینجا محققان این آزمایشگاه متوجه شدند که اصطکاک هوا در سرعت‌های مافوق‌صوت به قدری زیاد است که به راحتی می‌تواند مواد معمول قابل استفاده در هواپیماها را ذوب کند.

در حال حاضر، ناسا و سایر سازمان‌ها روی اسکرم‌جت‌ها کار می‌کنند که از هوای فشرده در سرعت‌های فراصوت استفاده می‌کنند تا به بازدهی بیشتری در مصرف سوخت برسند. به دلیل پیچیدگی و تلاطم زیاد در این موتورها، پژوهشگران مدل‌های احتراق پیشرفته و کد‌های CFD توسعه دادند تا به طور دقیقی فرایند احتراق این موتورها را مطالعه کنند.

آزمایشگاه آرگون با موفقیت کد CFD خود را روی کد ناسا اعمال کرده و نتایج امیدوارکننده‌ای به دست آورده است. گروه تحقیقاتی این آزمایشگاه با روش‌های یادگیری ماشین دیگر نیازی به حافظه‌های بزرگ ندارد و از هزینه‌های گزاف محاسباتی برای شبیه‌سازی احتراق سوخت در سرعت‌های مافوق‌صوت را کاهش داده است.

در نهایت، تمام این آزمایش‌ها به ناسا کمک می‌کند تا اطلاعات بیشتری درباره حرکت در سرعت‌های بیشتر از ۵ ماخ به دست آورد و بتواند در آینده هواپیماهایی طراحی کند که در کمتر از یک ساعت به همه جای دنیا سفر کند.