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GPU-native Simulation für Lebenserhaltungssystem (ECLSS) Frische Luft in der Schwerelosigkeit

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

In der Schwerelosigkeit verhält sich Luft anders: Warme Luft steigt nicht auf, ausgeatmetes Kohlendioxid bleibt stehen. Starlabs Lebenserhaltungssystem (ECLSS) muss frische Luft zirkulieren lassen und das Crew-Wohlbefinden sichern. Flexcompute simuliert nun die Luftströmung.

Starlab ist ein Projekt für eine private, bemannte Raumstation, ist als Nachfolgerin für die Internationale Raumstation (ISS) geplant. Entwickelt wird sie von Starlab Space, einem Joint Venture aus Airbus, Voyager Space, der Mitsubishi Corporation und MDA Space (sowie Partnern wie Palantir).(Bild: Courtesy of Starlab Space)
Starlab ist ein Projekt für eine private, bemannte Raumstation, ist als Nachfolgerin für die Internationale Raumstation (ISS) geplant. Entwickelt wird sie von Starlab Space, einem Joint Venture aus Airbus, Voyager Space, der Mitsubishi Corporation und MDA Space (sowie Partnern wie Palantir).
(Bild: Courtesy of Starlab Space)

Die Luft in einer Raumstation bewegt sich nicht von allein. In der Schwerelosigkeit steigt warme Luft nicht auf, und das von der Crew ausgeatmete Kohlendioxid kann sich um sie herum ansammeln, wenn das Belüftungssystem sie nicht in Bewegung hält. Starlabs Umweltkontroll- und Lebenserhaltungssystem (ECLSS) muss frische Luft durch jeden Teil der Station zirkulieren lassen und dafür sorgen, dass sich die Besatzung wohlfühlt. Da Starlab so konzipiert ist, dass es in einem einzigen Flug gestartet wird, muss das Design stimmen, bevor es den Boden verlässt.

GPU-native Simulation ermöglicht schnellere Ergebnisse

Flexcompute nutzte Flow360, seine GPU-native Plattform für numerische Strömungsmechanik (CFD), und GeometryAI, seine automatisierte Engine zur Geometrievorbereitung, um die Luftströmung im gesamten Innenraum der Station zu modellieren. 

Das Besondere am Design: Im Gegensatz zur ISS wird Starlab komplett am Boden montiert und mit einem einzigen Start an Bord eines SpaceX Starships voll funktionsfähig in den Orbit gebracht.(Bild: Courtesy of Starlab Space)
Das Besondere am Design: Im Gegensatz zur ISS wird Starlab komplett am Boden montiert und mit einem einzigen Start an Bord eines SpaceX Starships voll funktionsfähig in den Orbit gebracht.
(Bild: Courtesy of Starlab Space)

Die erste Studie entsprach weitgehend den bestehenden Modellen von Starlab, und das in einem Bruchteil der Zeit, die herkömmliche CFD-Tools benötigen. Die Teams weiten die Arbeit nun aus, um zu modellieren, wie sich das von der Crew ausgeatmete Kohlendioxid durch die Kabine bewegt und wie das Lebenserhaltungssystem es entfernt.

Expertenunterstützung schafft Vertrauen im Designprozess

Jonathan O'Neill, Leiter des Atmosphärenmanagement-Systems bei Starlab Space, erklärte, dass der Bau einer kommerziellen Raumstation Partner erfordere, die sich in ihrem Tempo bewegen. Die Ingenieure von Flexcompute hätten bei der CFD für die Kabinenbelüftung neue Wege beschritten. Dieses Maß an Expertenunterstützung gebe ihnen mehr Vertrauen, wenn Starlab vom Design in die Produktion übergeht.

Zusammenarbeit mit dem ECLSS-Team von Starlab

Vera Yang, Mitbegründerin und Präsidentin von Flexcompute, betonte, dass die Luftströmung der Lebenserhaltung am Boden nicht vollständig getestet werden könne, weshalb die Simulation einen Großteil der Designarbeit übernehme. Die Zusammenarbeit mit dem ECLSS-Team von Starlab zeige, was GPU-native Physik für den kommerziellen Weltraum möglich mache: schnellere Antworten, früher im Designprozess, damit Ingenieure mit Zuversicht voranschreiten können.

Weitere Informationen:

https://www.flexcompute.com/

https://starlab-space.com/

https://voyagertechnologies.com/

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