Ansys de Synopsys colabora con EMA y Cesium, parte de Bentley Systems, para probar la funcionalidad de los equipos replicando virtualmente componentes, sistemas y el entorno lunar
La NASA seleccionó a Synopsys, Inc. y EMA para verificar la compatibilidad de trajes espaciales con el entorno lunar. Este trabajo impulsa el apoyo continuo de Synopsys a futuras misiones Artemis, que también incluye una colaboración con Cesium, parte de Bentley Systems, y el Glenn Research Center de la NASA en Cleveland, para validar el rendimiento del sistema celular en la superficie lunar utilizando tecnología de gemelos digitales.
El esfuerzo conjunto de EMA y Synopsys se centra en reducir los riesgos para los sistemas de actividad extra vehicular (EVA), específicamente los trajes espaciales, causados tanto por la tribo electrificación por interacciones con regolitos lunares como por la carga eléctrica y descarga electrostática (ESD) del entorno de plasma espacial. Analizar los niveles de carga que los complejos trajes espaciales Artemis de varias capas pueden experimentar en la Luna es una consideración clave para operaciones sostenidas en la superficie lunar, ya que los eventos ESD pueden dañar la electrónica crítica para la misión necesaria para comunicaciones y soporte vital.
Bajo el enfoque previsto, EMA y Synopsys aplicarán y desarrollarán flujos de trabajo de análisis basados en física utilizando Ansys Charge Plus, una aplicación de simulación para carga y descarga electromagnética, para evaluar materiales de trajes espaciales, acumulaciones en capas y características representativas de trajes en las condiciones relevantes del plasma lunar. Ansys Charge Plus es actualmente el único software comercialmente disponible capaz de calcular este tipo de problemas de carga espacial en 3D completo debido a su capacidad para modelar la física acoplada que rige la interacción con el plasma, la carga superficial, el transporte de carga y la EDE en sistemas complejos y multi materiales.
Estos esfuerzos de simulación se combinan con actividades de prueba y validación realizadas en el Laboratorio de Entorno Espacial y Efectos de la Radiación (SERE) de EMA en Pittsfield, Massachusetts, una de las pocas instalaciones capaces de replicar aspectos del entorno de plasma espacial en tierra. Este flujo de trabajo integrado de simulación y prueba permite a los equipos identificar los conductores que cargan, evaluar los compromisos de diseño y centrar la validación donde más importa para la seguridad de los astronautas y el éxito de la misión.
Además de la validación de trajes espaciales, Cesium integró datos espaciales 3D y de topografía lunar fiel a la realidad en el entorno digital de ingeniería de misión de Synopsys , donde el rendimiento de propagación de señales de radiofrecuencia (RF) se analiza utilizando el software Ansys RF Channel Modeler. El software de simulación Ansys HFSS también está incluido en la pila tecnológica para modelos de antena de alta fidelidad instalados en trajes espaciales y rovers, proporcionando información sobre la conectividad a través de la superficie lunar.
El equipo Lunar 3GPP del Glenn Research Center de la NASA aprovecha esta solución para visualizar y validar la cobertura RadioFrecuencia en el contexto de escenarios operativos realistas. Estos conocimientos pueden ayudar a orientar la colocación de la radio que permitirá la conectividad fuera de una futura base lunar. También apoyará la planeación de la misión identificando posibles "zonas de sombra" causadas por elementos geográficos en la Luna, como cráteres y formaciones rocosas que astronautas y rovers deberían evitar.
Fuente: Synopsys
