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联想ThinkServer助力神舟十号轨道引擎

2013-06-13 15:02    it168网站 原创  作者: 刘策 编辑: 李隽

  【IT168 资讯】6月11日17时38分,神舟十号飞船在酒泉卫星发射中心准时发射升空,长征二号F遥九运载火箭起飞,托举着神舟九号飞船飞向太空。与神舟九号执行的任务相比,神舟十号最大的不同是增加了“绕飞”任务,即神舟十号飞船将绕着目标飞行器天宫一号进行绕飞,这无疑对载人航天轨道计算水平提出了更高的要求。由中国载人航天办公室与联想共建的中国载人航天工程总体仿真实验室,为我国首次载人航天“绕飞”任务的完成提供了坚实的仿真系统支持。

  据介绍,中国载人航天办公室与联想的合作开始于2012年。神舟九号任务前,双方共建中国载人航天工程总体仿真实验室,一批ThinkServer和ThinkStation服务于该实验室和主要研制单位,在轨道计算、模拟仿真、航天器设计等关键环节,以卓越的品质和性能,稳定、高效地承载了大量重要的计算工作,成功助力中国首次载人交会对接任务。

  载人航天,人命关天,航天员的生命安全,是载人航天工程的重中之重。为了确保载人航天任务万无一失,最大限度保障航天员的生命安全,载人航天科研人员会在中国载人航天工程总体仿真实验室中,利用ThinkServer服务器、ThinkStation工作站模拟测试航天器从发射到回收的全过程,校验载人航天全系统的匹配性和兼容性,对各种太空物体的位置进行模拟计算以避免碰撞,并优化推进剂管理方案。

  由于航天动力学系统高度复杂,航天器轨道计算向来是一种高度密集的运算,特别是实时轨道计算,对计算机性能要求极高。联想专门为载人航天工程总体仿真实验室配备了性能强劲、稳定可靠的ThinkServer服务器,承担连续数百小时不间断的高性能轨道计算。

  飞船从火箭点火到入轨约580多秒,在此期间,要经历从静止到每秒7.8公里的高速,经历常温常压到极冷极热,经历地面重力环境到微重力环境的巨大变化。这短短的不到十分钟时间,是航天员进入太空最危险的环节。为了保证火箭发射万无一失,切实确保航天员的生命安全,载人航天工程技术人员利用ThinkServer服务器反复模拟火箭升空中不同的力学、噪声、温湿度环境,要完成数万次高精度的轨道计算,求解复杂的微分方程组,这对服务器的计算能力要求非常高。

  飞船进入轨道后,在350公里高空,以每秒7.8公里的速度飞行,一天绕地球运行16圈,又可能会面对太空垃圾、光照、磁暴、太阳风等各种太空干扰,一颗黄豆大小的太空垃圾,就能造箭毁人亡的惨剧。技术人员需要通过更大范围、更长时间的模拟仿真,制定飞船的最佳飞行控制方案,需要长时间的密集计算、大数据量吞吐,要求设备必须不能断电,不能宕机,对ThinkServer服务器的可靠性和品质有非常高的要求。

  行百里者半九十。完成交会对接任务后,飞船的归途也并不轻松,至少要闯过“烧蚀关”“黑障关”“过载关”和“冲击关”四道关口,方能安全着陆。载人航天工程着陆场系统总设计师吴斌介绍,在整个航天飞行过程中,发射和返回过程对航天员和飞船的考验最大,而返回阶段尤为突出。当飞船再次进入大气层时,返回舱和大气的高速摩擦将使飞船变成一团火球,表面温度达到三千摄氏度以上,使流经表面的空气电离而出现“黑障”现象,使飞船与地面失去无线电联系。由于急剧减速,航天员将承受数倍于自身体重的过载。而即便经过降落伞和反推发动机的缓冲,返回舱着陆时仍有一定的冲击。任何一点疏漏或意外,都会危及航天员的生命安全。所以神舟飞船的返回弹道、返回舱气动外形和质心配平,都需要利用ThinkServer服务器进行严格的仿真计算,并在各种大气环境参数下进行校验,从而将返回控制风险降至最低。

  据权威媒体介绍,神舟十号飞行任务是中国载人航天工程转入空间实验室和空间站建设阶段的“收官之作”。由联想ThinkServer服务器、ThinkStation工作站等企业级产品为核心构建的中国载人航天工程总体仿真实验室,将全程护航神十从发射到绕飞直至最终成功返回,并为中国载人航天事业取得更大突破和发展不断助力。

关键字: 联想 , 神舟十号
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