Astrobotic utilizza Ansys per prepararsi alla storica missione lunare

Le soluzioni di simulazione Ansys hanno migliorato la pianificazione delle missioni e la progettazione dei lander lunari, aumentando le probabilità di successo

/ i punti principali

• Le soluzioni multifisiche e di ingegneria delle missioni digitali (DME) di Ansys consentono ad Astrobotic di prevedere molte classi di indicatori di prestazione dei veicoli spaziali durante tutte le fasi della missione, dalla tracciatura del percorso orbitale all'analisi delle prestazioni del sistema di comunicazione
• Il lander lunare Peregrine di Astrobotic trasporterà 20 carichi utili da sette paesi e cinque carichi utili della NASA a sostegno dell'iniziativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) della NASA, costruendo le basi per ulteriori esplorazioni e future missioni umane.

Pittsburgh, 3 gennaio 2024 /PRNewswire/ — Vantaggio Ansis (Nasdaq: Anas) DME e soluzioni di simulazione multifisica Il lander lunare Peregrine di Astrobotic si sta preparando a effettuare una delle prime consegne CLPS sulla Luna. Previsto per il lancio all'inizio di gennaio e l'atterraggio a fine febbraio, Peregrine 20 trasporterà carichi utili da sette paesi e aiuterà la NASA a esplorare la superficie lunare per prepararsi alle missioni umane come parte del programma Artemis.

Per raggiungere la Luna, la navicella spaziale attraversa un ambiente lunare ostile caratterizzato da temperature estreme, fenomeni meteorologici spaziali imprevedibili, alti livelli di radiazioni e un gran numero di incognite. Il veicolo deve essere sufficientemente robusto da resistere a scenari di carico intensi durante il volo e l’atterraggio, pur rimanendo sufficientemente leggero da trasportare carburante sufficiente per il volo. Poiché queste condizioni sono impossibili da replicare con un prototipo fisico sulla Terra, le aziende che si occupano di Spazio 2.0 si affidano alla progettazione virtuale e alla pianificazione della missione di Ansys per convalidare la propria tecnologia e massimizzare le possibilità di successo della missione.

Con il supporto del partner di canale Ansys Elite, SimuTech Group, Astrobotic ha utilizzato una gamma di soluzioni Ansys per ottimizzare la progettazione dei veicoli spaziali e prevedere le prestazioni in tutte le fasi di una missione complessa:

• Astrobotic ha sfruttato le capacità di ottimizzazione della topologia di Ansys per aiutare a progettare un lander con risparmi significativi fino al 20% rispettando al tempo stesso gli standard di robustezza strutturale.
• Gli ingegneri hanno usato Ansis Meccanica Per aiutare a valutare le prestazioni in condizioni di carichi strutturali estremi durante il lancio e il transito e l'impatto di urti, vibrazioni e transito di fluidi durante l'atterraggio dello strumento.
• Utilizzati da ingegneri astronomici Scoperta di Anses Per maturare il progetto per lo stress, ridurre la massa e ottimizzare Peregrine per l'assemblaggio.
• Utilizzo Desktop termico AnsysAstrobotic ha analizzato le complesse opzioni dell'orbita lunare e della traiettoria in diversi ambienti termici e altitudini di veicoli spaziali. Ciò ha consentito al team di pianificazione della missione di identificare le opportunità di lancio e atterraggio più adatte.
• Mentre Peregrine si allontana dalla Terra, l'integrità dell'antenna e del segnale radio è fondamentale per le comunicazioni e il tracciamento dell'orbita. Astrobotic è stato implementato ANSYS HFSS Progettare schemi di radiazione dell'antenna per garantire la massima potenza del segnale.

“Le soluzioni Ansys ci hanno aiutato a progettare e convalidare un lander innovativo nell'ambito di un rigoroso programma di missione che un approccio manuale non avrebbe potuto ottenere”, ha affermato. Sharad Bhaskaran, Responsabile della missione astrobotica. “Peregrine è destinato a essere uno dei primi veicoli spaziali americani ad atterrare sulla Luna dopo l'Apollo, quindi l'abbiamo sottoposto a test rigorosi per garantire che abbia la durabilità necessaria per resistere alle dure condizioni lunari. Con la guida ingegneristica esperta di SimuTech e Space Exploration Ingegneria, siamo fiduciosi che Peregrine sia pronto ad aprire la strada al futuro delle operazioni lunari”.

Space Exploration Engineering (SEE), una società aerospaziale specializzata nella pianificazione di missioni spaziali, analisi di missione e dinamiche di volo, ha sfruttato le capacità di Ansys DME per supportare la missione. Utilizzo Kit di strumenti per sistemi Ansys (STK), gli esperti SEE hanno lavorato come parte del team Astrobotic Flight Dynamics per pianificare la missione Peregrine, la sua traiettoria e le manovre. Usa la squadra Astrobotica Kit di strumenti per la determinazione dell'orbita Ansys (ODTK) per tracciare il percorso orbitale del lander e utilizzare l'STK per pianificare manovre e correzioni di rotta per ottenere un approccio accurato al sito di atterraggio finale. Gli ingegneri del SEE hanno migliorato le capacità di missione esistenti commissionando un sistema di dinamica di volo, AstroFDS, che fornisce automazione dell'interfaccia critica, flusso di lavoro e controllo della configurazione per Ansys ODTK e Ansys STK.

“Viaggiare sulla Luna non è un compito facile perché ci sono innumerevoli variabili e scenari che devono essere testati”, ha detto. John Carrico Jr, Proprietario e CTO, Astrogator e Consulente Tecnico, VEDI. “La nostra collaborazione con Ansys aiuta clienti come Astrobotic a calcolare gli ambienti lunari con simulazioni accurate, predittive e affidabili e guida in tempo reale da parte di esperti con una comprovata esperienza di successo”.

“Essendo una delle prime missioni CLPS, il lander Astrobotic Peregrine funge da vero esploratore”, ha affermato. Shane Amsweiler, vicepresidente senior dei prodotti presso Ansys. “Astrobotic aveva bisogno che Peregrine fornisse prestazioni prevedibili in un ambiente ostile, e non c'era modo di farlo attraverso i soli test fisici sul campo. Ansys ha una lunga storia nella fornitura di soluzioni di simulazione ad alta fedeltà per programmi civili, di difesa e commerciali, dimostrando ripetutamente affidabilità in circostanze incerte.

Iscriviti qui per guardare lo storico lancio di Peregrine Mission One sulla NASA TV.

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Fonte: ANSES