Courtesy of InterestingEngineering

Simulasi Eksaskala Roket Terbesar Percepat Desain Peluncuran Luar Angkasa

Menciptakan simulasi dinamika fluida berskala eksaskala untuk memodelkan interaksi aliran gas panas pada beberapa mesin roket yang menyala bersamaan, guna menggantikan eksperimen fisik yang mahal dan terbatas dengan simulasi prediktif beresolusi sangat tinggi.

20 Nov 2025, 22.17 WIB

220 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Simulasi ini menetapkan tolok ukur baru untuk kinerja CFD eksaskala dan efisiensi memori.
Pendekatan baru dalam simulasi menggunakan teknik regulasi informasi meningkatkan efisiensi dan kecepatan.
Pengembangan simulasi ini dapat menggantikan eksperimen fisik yang mahal dengan pemodelan prediktif yang lebih akurat.

California, Amerika Serikat - Para peneliti Amerika Serikat berhasil melakukan simulasi dinamika fluida terbesar yang pernah ada dengan menggunakan superkomputer El Capitan di Lawrence Livermore National Laboratory. Simulasi ini melibatkan lebih dari satu kuadriliun derajat kebebasan, khususnya untuk meneliti interaksi aliran gas panas dari beberapa mesin roket yang menyala bersamaan.

Pendekatan baru dalam simulasi ini menggunakan teknik regularisasi geometri informasi yang dikembangkan oleh para profesor dari Georgia Tech dan NYU Courant. Teknik ini memungkinkan simulasi berjalan lebih cepat, lebih efisien dalam penggunaan memori dan energi, serta dapat menangani masalah yang jauh lebih besar dibandingkan metode sebelumnya.

Simulasi dilakukan dengan memanfaatkan seluruh kapasitas El Capitan, yang terdiri dari 11.136 node dan 44.500 lebih akselerator AMD Instinct MI300A. Tim peneliti juga meneruskan simulasi tersebut menggunakan superkomputer Frontier di ORNL, mencapai angka lebih dari satu kuadriliun derajat kebebasan.

Hasil simulasi ini penting karena dapat menggantikan eksperimen fisik yang mahal serta sulit dilakukan terutama untuk konfigurasi mesin roket yang kompleks. Dengan simulasi ini, perancangan roket bisa lebih akurat dan efisien menggunakan model komputasi beresolusi tinggi.

Dengan semakin berkembangnya industri penerbangan luar angkasa swasta yang menggunakan banyak mesin roket kecil, simulasi canggih ini mampu membantu mengatasi tantangan aliran gas pluma yang mempengaruhi keselamatan dan keberhasilan misi. Ini membuka pintu bagi inovasi lebih cepat di masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/fluid-dynamics-simulation-supercomputer-rocket-exhaust

Analisis Ahli

Bronis R. de Supinski

"Simulasi ini menunjukkan kapasitas El Capitan untuk beban kerja ilmiah skala besar, menguji performa sistem di kondisi nyata dan memastikan kegunaan ilmiah pada skala tersebut."

Spencer Bryngelson

"Metode Information Geometric Regularization memberikan kecepatan dan efisiensi luar biasa dalam simulasi CFD besar, memungkinkan masalah yang jauh lebih besar dari yang sebelumnya bisa dipecahkan."

Analisis Kami

"Pencapaian ini sangat revolusioner dalam dunia dinamika fluida dan simulasi komputasi, membuka jalan bagi penelitian yang sebelumnya dianggap tidak mungkin karena keterbatasan teknologi. Namun, tantangan selanjutnya adalah mengintegrasikan simulasi ini secara rutin dalam proses rekayasa praktis dan skala industri untuk memaksimalkan dampak nyata di sektor kedirgantaraan."

Prediksi Kami

Pengembangan simulasi eksaskala ini akan mempercepat inovasi dalam desain roket dan kendaraan peluncuran luar angkasa, memungkinkan desain yang lebih efisien, aman, dan hemat biaya tanpa kebutuhan eksperimen fisik yang ekstensif.

Pertanyaan Terkait

Apa tujuan utama dari simulasi yang dilakukan oleh tim peneliti?

Tujuan utama dari simulasi adalah untuk memahami interaksi plumes roket yang dihasilkan oleh beberapa mesin roket yang menyala bersamaan.

Superkomputer mana yang digunakan untuk simulasi ini?

Superkomputer yang digunakan untuk simulasi ini adalah El Capitan yang beroperasi di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore.

Berapa banyak derajat kebebasan yang dicapai dalam simulasi ini?

Simulasi ini mencapai lebih dari satu quadrillion derajat kebebasan.

Apa yang menjadi tantangan utama dalam simulasi aliran gas roket?

Tantangan utama adalah kompleksitas interaksi antara plumes dari banyak mesin roket yang dapat mengarah pada gas panas yang kembali ke pangkal kendaraan.

Siapa yang terlibat dalam pengembangan teknik regulasi baru yang digunakan?

Teknik regulasi baru yang digunakan dalam simulasi ini dikembangkan oleh profesor Spencer Bryngelson dari Georgia Tech dan rekan-rekannya.