A NASA, uma das principais agências de pesquisa espacial do mundo, está utilizando a supercomputação para impulsionar sua missão de expandir o conhecimento que possuímos sobre o universo. Desde o estudo de fenômenos que afetam a vida na Terra até a preparação para missões tripuladas rumo ao espaço, a tecnologia de ponta está nas mãos dos pesquisadores da NASA, permitindo explorar desde a atmosfera do nosso planeta até os confins mais distantes do cosmos. Durante a Conferência Internacional de Computação de Alto Desempenho, Rede, Armazenamento e Análise, ou SC24, que ocorrerá entre 17 e 22 de novembro de 2024 em Atlanta, a NASA apresentará uma variedade de projetos que exemplificam como a supercomputação está desempenhando um papel fundamental em sua pesquisa.
No evento, Dr. Nicola “Nicky” Fox, administradora associada da Diretoria de Missões Científicas da NASA, fará o discurso de abertura intitulado “Visão da NASA para Ciência e Exploração de Alto Impacto”, explicando as maneiras pelas quais a supercomputação está ajudando a agência a explorar o universo em benefício de toda a humanidade. Esta notícia destaca algumas das inovações que a NASA compartilhará na conferência, refletindo a intensa interação entre tecnologia, ciência e a busca por novas descobertas sobre nosso lugar no universo.
como simulações estão moldando o futuro das viagens espaciais com o programa artemis
Uma das maiores promessas da supercomputação na NASA é sua capacidade de contribuir para o desenvolvimento seguro de novas tecnologias de lançamento. Pesquisadores do Centro de Pesquisa Ames da NASA estão trabalhando incansavelmente para garantir que os astronautas que viajarão na missão Artemis II, marcada como a primeira missão tripulada do foguete Sistema de Lançamento Espacial (SLS) e da espaçonave Orion, tenham um início seguro e eficaz. Está programada para ser realizada em 2025. Para alcançar isso, uma série de simulações foram conduzidas usando o software Launch Ascent and Vehicle Aerodynamics, que modela as interações complexas entre o gás de exaustão do foguete e o sistema de supressão de som à base de água.
Os dados coletados a partir dessas simulações, que geraram cerca de 400 terabytes de informações e foram processados no supercomputador Aitken, foram fundamentais para os engenheiros aeroespaciais do Centro Espacial Kennedy na Flórida, que estão reconfigurando o defletor de chamas e a plataforma móvel que sustentará o foguete no momento do lançamento. Ao comparar simulações com e sem os sistemas de água ativados, os pesquisadores conseguiram entender como as ondas de pressão se comportam durante o lançamento, o que é crucial para evitar danos à infraestrutura.
otimização de aeronaves para eficiência e sustentabilidade
Mas as inovações da NASA não se limitam ao espaço. Os engenheiros do Centro de Pesquisa Ames estão igualmente focados em tornar os voos comerciais mais eficientes. Eles estão refinando o design das aeronaves através de simulações alimentadas por supercomputadores, buscando reduzir a resistência ao ar. Esse trabalho poderá resultar em economias significativas de combustível, diminuindo o consumo de energia e reduzindo as emissões nocivas associadas à aviação.
As alterações no design, como a modelagem das formas das asas e fuselagens, demonstraram a capacidade potencial de reduzir a arraste em até 4%, um avanço que pode contribuir consideravelmente para um futuro mais sustentável no transporte aéreo.
inteligência artificial melhorando previsões meteorológicas e climáticas
A aplicação de técnicas de inteligência artificial na previsão do tempo também é uma área de destaque. Os pesquisadores da NASA estão explorando métodos para entrenar um modelo fundamental de clima chamado Prithvi WxC em conjunto com a IBM. Este modelo, desenvolvido com 2,3 bilhões de parâmetros, consegue prever padrões climáticos com alta precisão, oferecendo previsões mais confiáveis com menos treinamento adicional.
A capacidade de prever trajetórias de furacões, como a do furacão Ida, demonstra a aplicabilidade inovadora da IA na meteorologia, podendo não apenas melhorar a previsão de eventos climáticos, mas também fornecer dados que podem ser usados em outras aplicações científicas.
explorando estrelas de nêutrons com simulações e observações
Outro campo que se beneficiou tremendamente da supercomputação é o estudo de estrelas de nêutrons, um dos fenômenos mais enigmáticos do cosmos. Pesquisadores no Centro de Voo Espacial Goddard estão utilizando simulações avançadas e IA para decifrar os segredos por trás desses objetos extremamente densos. As simulações realizadas com o supercomputador Aitken permitem que cientistas entendam melhor as condições internas dessas estrelas, que geram fenômenos únicos como os pulsares e radiações gama.
modelando a atividade solar e sua influência na terra
Além de explorar o que está além da Terra, a NASA também está interessada em entender a influência do Sol em nosso planeta. A atividade solar, como erupções e ejeções de massa coronal, pode afetar a eletrônica de satélites, comunicações e até mesmo redes elétricas na Terra. Usando modelos 3D inovadores, os cientistas da NASA são capazes de simular a plasma solar,decifrando a dinâmica das correntes solares e suas consequências no ambiente espacial.
visualização científica: transformando dados em conhecimento
A enorme quantidade de dados gerados pelas simulações pode ser opressora. Para ajudar a tornar essa informação compreensível, o Estúdio de Visualização Científica da NASA busca transformar dados complexos em visualizações acessíveis e informativas, permitindo que tanto o público quanto os cientistas possam entender os fenômenos estudados com mais clareza.
Com essas inovações demonstradas na conferência SC24, a NASA reafirma seu comprometimento, não só com a exploração espacial, mas também em tornar esses conhecimentos acessíveis e úteis para a sociedade. A pesquisa contínua na fronteira do conhecimento cósmico não só expande nossa compreensão do universo, mas também fortalece a contribuição da NASA para resolver os desafios da vida na Terra e além.
