Sarežģītākā ģeneratīvā modeļa izstrāde

Jaunumi
14 Jan 2019

Programmatūras ražotājs Autodesk izveidojis sadarbību ar NASA (Nacionālā aeronautikas un kosmosa administrācija), lai izstrādātu līdz šim sarežģītāko kosmosa kuģa prototipu, kas spēj izturēt spiediena, radiācijas, gravitācijas un temperatūras izmaiņas kosmosā.

images

 

Autodesk mašīnbūves pētījumu nodaļas vadītājs Marks Deiviss atzīst: “Viena lieta ir izstrādāt iekārtas, kas paredzētas izmantošanai uz Zemes, bet pavisam cits izaicinājums ir projektēt mehānisku iekārtu, kas paredzēta lidošanai kosmosā.” Tieši tāpēc Autodesk sadarbībā ar NASA Jet Propulsion Laboratory realizē nozīmīgu projektu kosmosa kuģa prototipa izveidē, kas ir līdz šim sarežģītākais ģeneratīvā modeļa izstrādes projekts. Modeļa izveidē tika izmantotas Autodesk datorprogrammas, kas paredzētas mašīnbūves un metālapstrādes nozarei, piemēram, Fusion 360, Navisworks, Inventor u.c. programmas.

Ģeneratīvā modelēšana ir process, kurā projektētājs izveido koncentrētu aprakstu sarežģīta 3D modeļa izveidei, izmantojot speciāli tam paredzētu augsta līmeņa programmēšanas valodu.

Autodesk uzskata, ka kosmosa kuģa projektēšanā sarežģītākais uzdevums bija sagatavot parametru aprakstu 3D modelim, jo bija jāņem vērā dažādi ierobežojumi, piemēram, spiediena izmaiņas, blīvums, radiācija, temperatūra, izmērs, u.c. lielumi.

Autodesk mašīnbūves pētījumu nodaļas vadītājs Marks Deiviss atzina: 

Kosmosa kuģa 3D modeļa izveidei bija nepieciešams milzīgs daudzums aprēķinu, lai tas atbilstu noteiktam standartam un spētu veikt patstāvīgu lidojuma uzdevumu. 

Jaunu kosmosa kuģu projektēšana ir ļoti nozīmīgs NASA uzdevums, lai zinātnieki varētu veikt pētījumus un meklēt pierādījumus dzīvības pazīmēm uz citām planētām. Tā, piemēram, 2012. gadā NASA veica izpēti uz Zemes vienīgā dabiskā pavadoņa – Mēness. Uzdevuma ietvaros tika izgatavota speciāla mehāniskā iekārta Curiosity Rover, kas spēja izturēt Mēness atmosfēras spiedienu, temperatūru un gravitācijas izmaiņas. Šobrīd Nacionālā aeronautikas un kosmosa administrācija pievēršas Saturna un Jupitera izpētei. Tas ir vēl lielāks izaicinājums speciālas iekārtu izstrādei, ņemot vērā milzīgo attālumu starp Zemi un minētajām planētām.

NASA atzīst: 

Kosmosa kuģu projektētājiem un ražotājiem galvenokārt nepieciešams pievērst uzmanību tam, lai kosmosa kuģis ir pēc iespējas vieglāks. Tas ir būtisks aspekts, lai varētu transportēt pēc iespējas vairāk zinātnisko instrumentu un iekārtu. No tā izriet vēl viens no Autodesk un NASA sadarbības uzdevumiem – radīt iespējami vieglāku kosmosa kuģi, lai tas izturētu atmosfēras spiedienu, kas rodas pēc kosmosa kuģa pacelšanās. Bez tam, noteicošs faktors bija arī krasās temperatūras izmaiņas un 1000 reižu augstāks radiācijas līmenis.

Autodesk kosmosa kuģa izstrādē tika izmantotas Autodesk mašīnbūves un metālapstrādes datorprogrammas (Fusion 360, Navisworks, Inventor u.c.), ar kuru palīdzību tika novērtēta dažādu materiālu atbilstība un ražošanas procesa simulācijas.

 Autodesk mašīnbūves pētījumu nodaļas vadītājs Marks Deiviss atklāja:

Datorprogrammu algoritmi meklēja optimālāko risinājumu, lai kosmosa kuģis ne vien atbilstu noteiktām prasībām, lai to varētu palaist kosmosā, bet arī, lai tajā varētu ievietot 13 kravas konteinerus Saturna un Jupitera izpētes vajadzībām.

Galīgā kosmosa kuģa prototipa versija tika izgatavota no alumīnija un tā sakausējuma. Turklāt prototips bija pielīdzināms zirneklim ar tieviem taustekļiem un vieglu rāmi, kas atgādina zirnekļa tīklu. Marks Deiviss atklāj, ka NASA kosmosa pētniekiem nav svarīgs kosmosa kuģa izskats un tā dizains, jo noteicošie faktori ir tā vieglums, struktūra, ietilpība un drošība.