nasa 高端计算在许多机构任务从概念到现实世界的应用中发挥着关键作用。从提高预报实体（如 noaa）全球天气预报的准确性以警告严重风暴，到设计未来的空**租车以安全地在城市地区飞行，再到在月球和其他行星上着陆航天器的降落伞设计测试，我们的超级计算资源和专家正在推动科学和工程进步，造福人类。这些项目以及更多项目将在 sc23 （高性能计算、网络、存储和分析国际会议）期间该机构的混合展览中展出。今年的会议将于 11 月 12 日至 17 日在丹佛举行。1. 模拟近地面空**租车的安全随着城市空中交通（uam）车辆的发展，在不久的将来，人们可能会乘坐空**租车。研究多种 uam 设计的空气动力学性能的研究人员今年将重点放在模拟上，以分析这些车辆在接近地面时的表现。该机构的许多城市空中交通飞机概念都有旋翼，就像***一样。位于加利福尼亚州硅谷的 nasa 艾姆斯研究中心的 nasa 高级超级计算 (nas) 设施的超级计算机运行复杂的高保真计算流体动力学模拟，详细捕获转子、其他飞行器部件和地面之间的相互作用。这些模拟使科学家能够更好地了解车辆空气动力学和车辆周围转子引起的流动，以检测强风和阵风的潜在危险区域。模拟数据使团队能够** uam 在接近地面时的处理方式的变化，并为车辆附近的机组人员和乘客的安全移动提供指导。
美国宇航局的六座空**租车四轴飞行器处于悬停状态（脱离地面效应）。q 准则——空气动力流中涡量的量度——用涡量大小着色的等值面显示涡流尾迹，其中蓝色较低，洋红色较高。背景显示压力系数，其中黑色较低，白色较高。了解多旋翼飞行器的复杂流动和空气动力相互作用是设计未来空**租车的关键。美国宇航局/帕特里夏·文图拉·迪亚兹。
2. 在全球计算机模型中**最强风暴造成严重雷暴、龙卷风和飓风的常见原因是对流——大气层剧烈的上下运动，垂直输送热量和水分。业务天气预报中心通常使用区域性、有限区域的计算机模型来**对流规模的天气，因为对流解析分辨率的全球模型需要太多的计算能力。美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的研究人员已经调整了他们的全球戈达德地球观测系统 (geos) 模型，以在美国大陆上空应用 2 至 4 公里（约 1.25 至 2.5 英里）的更精细网格分辨率。在 nasa 气候模拟中心 (nccs) 的 discover 超级计算机和 nas 的 aitken 超级计算机上运行的 geos 预报将最强风暴的可**性延长到两天以上，同时更好地代表强降水、风和高温对当地的影响。正在进行的模拟准确跟踪了 2023 年的极端天气事件，包括飓风“伊达利亚”和“李”以及热带风暴“奥菲莉亚”。
飓风伊达利亚于 2023 年 8 月 30 日在佛罗里达州北部墨西哥湾沿岸登陆。戈达德地球观测系统 (geos) 模型在 4 公里（2.5 英里）（中）和 12 公里处的观测（左）和模拟的雷达反射率（7.5 英里）（右）分辨率显示了 idalia 的内部结构。虽然两份 geos 预报都提前捕捉到了伊达利亚登陆的实际着陆日数英里以内，但 4 公里预报改进了对中心气压值、近地表风速、非常紧凑的风眼以及从东南方向向内盘旋的带状对流的描述。美国宇航局/威廉·普特曼3. 在行星进入、下降和着陆过程中保护太空舱美国宇航局太空舱的设计能够在以高超音速进入行星大气层时存活下来，并保护其有效载荷或机组人员免受进入过程**现的极端温度的影响。除了热量之外，航天器还会遇到不稳定的情况，因为它们在下降过程中会因空气动力阻力而减慢速度。为了量化和了解这种额外的危险，美国宇航局艾姆斯航空航天局的研究人员使用该机构的 pleiades 和 electra 超级计算机来模拟太空舱在进入行星的整个轨迹期间的自由飞行条件。这些复杂的模拟用于分析胶囊飞行动力学，并识别飞行轨迹后期可能造成的不稳定性风险。由此产生的分析帮助工程师设计用于行星探索的进入飞行器，帮助确保美国宇航局项目的成功，包括阿耳忒弥斯和即将到来的土星最大卫星泰坦的蜻蜓任务。
适应性部署进入和放置技术飞行器的自由飞行模拟显示了 q 准则，它是空气动力流中涡量的度量。等值线表示涡旋结构，蓝色表示涡度较低，红色表示涡度较高。美国宇航局/约瑟夫·布洛克4.转换和描述地球科学数据自 1958 年成立以来，nasa 的任务就是广泛传播有关其活动和结果的信息。nasa 的一项新公共通信工作是地球信息中心(eic)，它通过一组仪表板呈现原始观测和模型数据的可视化，这些仪表板的排列就像 nasa 星球的任务控制中心一样。华盛顿 nasa 总部的 eic 安装包括一个多面板超墙，用于显示大幅面动画，周围有较小的门户，描绘了地球的许多“生命体征”。不同的数据源包括在 nccs discover 超级计算机上运行的模拟以及来自 nasa 及其合作伙伴维护的卫星和地面仪器的观测结果。自 2023 年 6 月下旬开业以来，东印度公司吸引了从政要到小学生等各类参观者。此外，eic 信息还为政策制定者、科学家和 nasa 数据用户（如农民、企业主和研究人员）提供帮助。
地球信息中心 (eic) 仪表板包括（左）由 nasa 气候模拟中心的 discover 超级计算机上运行的模拟生成的可视化效果，以及（右）由 nasa 和合作伙伴编译的地球“每日图像”和“生命体征”机构观察。nasa/布伦达·洛佩兹·席尔瓦、迈克尔·查特。
5.使用自主机载科学**进行行星探索美国宇航局戈达德分布式系统任务计划的研究人员正在努力实现深空任务，这些任务具有适应性，可以使用机载软件“**自主解释和响应新收集的科学数据，而不是在每个阶段等待来自地球的新指令。使命。为了测试这种新的自主任务设计，他们选择了土星的冰冷海洋卫星土卫二，也是在太阳系中寻找生命最有希望的目标之一。在模拟任务场景中，科学家们对八个小型航天器的各种轨迹和轨道进行了建模，以产生土卫二周围第一个稳定的星座，为月球提供全球覆盖以收集科学观测结果。该团队部署了自主机载科学**来“实时”分析模拟数据。该**使用多个机器学习模型来处理和解释在木卫二冰羽中检测到的各种化合物的相对数量（生命可能性的指标），自动解释这些数据，然后根据预先确定的数据做出影响后续分析或优先数据传输的决策。 -计划的任务目标。
土星的卫星土卫二凭借其稳定的地下液态水羽流喷射到太空中，很可能成为美国宇航局未来使用自主航天器任务进行天体生物学研究的候选者。在该任务的可视化中，机载系统（科学**）跟踪星座中的所有八艘航天器（顶部中心窗口）。当地面轨道亮起（显示白色）时，左侧窗口中的动画显示该航天器位置的特写视图。航天器的视场由绿色圆锥体（代表空间体积）和相应的绿色矩形（在表面上）显示。如果科学数据结果强烈建议，这些航天器的位置可以改变，并且这些改变可以安全地自主执行。nasa/p**el galchenko，nasa 科学可视化工作室。
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