Орбитальный краш-тест. Суперкомпьютер запустил миллион спутников к Луне, но дольше 6 лет продержались только 9%
NewsMakerПочему построить лунную колонию не так просто, как кажется?
Дорога к Луне на карте выглядит просто: вот Земля, вот Луна, между ними пустота, в которую вроде бы можно «поставить» спутники . На практике это одна из самых капризных зон рядом с нами. Группа из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии решила проверить, насколько вообще реально удержать там орбитальную инфраструктуру, и сделала ставку не на красивую теорию, а на грубую силу вычислений. Они прогнали на суперкомпьютерах 1000000 вариантов орбитальных траекторий для воображаемых спутников в цислунном пространстве, то есть в области между Землёй и Луной.
Причина интереса понятна. Низкая околоземная орбита уже забита аппаратами, и их число быстро растёт из-за мегасозвездий. Дальше возникает соблазн «расползаться» наружу: размещать спутники не только вокруг Земли, но и на пути к Луне, чтобы поддерживать связь, навигацию и другие сервисы для будущих лунных миссий и, если дело дойдёт до постоянных баз, для их повседневной работы. Проблема в том, что вблизи Земли движение спутников обычно просчитывается куда спокойнее: орбиты там повторяемые, с понятными поправками на атмосферу и прочие мелочи. Между Землёй и Луной мелочей нет, там почти всё превращается в поправку.
В цислунной зоне спутник одновременно «чувствует» притяжение Земли и Луны, а вдобавок заметно вмешивается Солнце. Чем дальше от Земли, тем сильнее солнечная гравитация «подталкивает» траекторию, и орбита, которая выглядела аккуратно на старте, со временем начинает плыть. Ещё один слой сложности связан с радиацией. Магнитосфера Земли частично прикрывает околоземные аппараты от солнечных частиц, а ближе к Луне такой защиты почти нет, и поток излучения от Солнца может вносить возмущения, которые в долгой перспективе тоже портят предсказуемость полёта.
Поэтому исследователи и упёрлись в вычисления. В лаборатории задействовали два своих суперкомпьютера, Quartz и Ruby, и на них просчитали траектории примерно для 1000000 «цислунных объектов». На это ушло около 1,6 миллиона процессорных часов. В пересчёте на один компьютер такие расчёты заняли бы примерно 182 года, но связка суперкомпьютеров уложилась в 3 дня.
Дорога к Луне на карте выглядит просто: вот Земля, вот Луна, между ними пустота, в которую вроде бы можно «поставить» спутники . На практике это одна из самых капризных зон рядом с нами. Группа из Ливерморской национальной лаборатории в Калифорнии решила проверить, насколько вообще реально удержать там орбитальную инфраструктуру, и сделала ставку не на красивую теорию, а на грубую силу вычислений. Они прогнали на суперкомпьютерах 1000000 вариантов орбитальных траекторий для воображаемых спутников в цислунном пространстве, то есть в области между Землёй и Луной.
Причина интереса понятна. Низкая околоземная орбита уже забита аппаратами, и их число быстро растёт из-за мегасозвездий. Дальше возникает соблазн «расползаться» наружу: размещать спутники не только вокруг Земли, но и на пути к Луне, чтобы поддерживать связь, навигацию и другие сервисы для будущих лунных миссий и, если дело дойдёт до постоянных баз, для их повседневной работы. Проблема в том, что вблизи Земли движение спутников обычно просчитывается куда спокойнее: орбиты там повторяемые, с понятными поправками на атмосферу и прочие мелочи. Между Землёй и Луной мелочей нет, там почти всё превращается в поправку.
В цислунной зоне спутник одновременно «чувствует» притяжение Земли и Луны, а вдобавок заметно вмешивается Солнце. Чем дальше от Земли, тем сильнее солнечная гравитация «подталкивает» траекторию, и орбита, которая выглядела аккуратно на старте, со временем начинает плыть. Ещё один слой сложности связан с радиацией. Магнитосфера Земли частично прикрывает околоземные аппараты от солнечных частиц, а ближе к Луне такой защиты почти нет, и поток излучения от Солнца может вносить возмущения, которые в долгой перспективе тоже портят предсказуемость полёта.
Поэтому исследователи и упёрлись в вычисления. В лаборатории задействовали два своих суперкомпьютера, Quartz и Ruby, и на них просчитали траектории примерно для 1000000 «цислунных объектов». На это ушло около 1,6 миллиона процессорных часов. В пересчёте на один компьютер такие расчёты заняли бы примерно 182 года, но связка суперкомпьютеров уложилась в 3 дня.