Flexcompute simuliert Luftströmung in der Raumstation Starlab auf GPUs
Flexcompute arbeitet mit Starlab Space und Voyager Technologies daran, die Luftströmung im Inneren von Starlab zu simulieren, der kommerziellen Raumstation, die die Internationale Raumstation ablösen soll. Nach Angaben des Unternehmens lieferte die GPU-native Plattform Flow360 Ergebnisse, die den bestehenden Modellen von Starlab eng entsprachen, und das in einem Bruchteil der Zeit, die herkömmliche CFD-Werkzeuge benötigen.
- Flexcompute arbeitet mit Starlab Space und Voyager Technologies daran, die Kabinenluft im geplanten ISS-Nachfolger zu simulieren.
- Zum Einsatz kommen Flow360, eine GPU-native CFD-Plattform, und GeometryAI, eine Engine zur automatisierten Geometrieaufbereitung.
- Laut Flexcompute stimmte die erste Studie eng mit den bestehenden Modellen von Starlab überein und brauchte nur einen Bruchteil der Zeit herkömmlicher CFD-Werkzeuge.
- Die Teams modellieren nun, wie sich ausgeatmetes Kohlendioxid durch die Kabine bewegt und wie das Lebenserhaltungssystem es entfernt.
- Starlab ist auf einen einzigen Startflug ausgelegt, daher muss die Auslegung der Lebenserhaltung vor dem Start stimmen.
Warum die Kabinenluft im Orbit ein Konstruktionsproblem ist
Luft verhält sich auf einer Raumstation anders. Laut der Mitteilung steigt warme Luft in der Schwerelosigkeit nicht auf, und das Kohlendioxid, das die Besatzung ausatmet, kann sich um sie herum halten, sofern das Belüftungssystem die Luft nicht in Bewegung hält.
Damit kommt es auf das Environmental Control and Life Support System (ECLSS) von Starlab an. Es muss frische Luft durch alle Bereiche der Station leiten und der Besatzung ein angenehmes Raumklima sichern. Starlab ist darauf ausgelegt, in einem einzigen Flug zu starten, deshalb muss die Auslegung stimmen, bevor die Station den Boden verlässt.
Die Werkzeuge und die ersten Ergebnisse
Für die Arbeit setzte Flexcompute zwei seiner Produkte ein: Flow360, die GPU-native Plattform für numerische Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics, CFD), und GeometryAI, die Engine zur automatisierten Geometrieaufbereitung. Gemeinsam dienten sie dazu, die Luftströmung im gesamten Innenraum der Station zu modellieren.
Flexcompute zufolge stimmte die erste Studie eng mit den bestehenden Modellen von Starlab überein und benötigte nur einen Bruchteil der Zeit, die herkömmliche CFD-Werkzeuge brauchen. Konkrete Zeiten oder Genauigkeitswerte nennt die Pressemitteilung nicht.
Die Teams weiten die Arbeit nun darauf aus, zu modellieren, wie sich das von der Besatzung ausgeatmete Kohlendioxid durch die Kabine bewegt und wie das Lebenserhaltungssystem es entfernt.
Das sagen die Partner
Jonathan O'Neill, Atmosphere Management System Lead bei Starlab Space, sagte: „Eine kommerzielle Raumstation zu bauen, erfordert Partner, die in unserem Tempo arbeiten.“ Er fügte hinzu, die Ingenieure von Flexcompute hätten „Neuland bei der CFD für die Kabinenbelüftung betreten“ und die Unterstützung gebe „uns mehr Zuversicht, wenn Starlab von der Konstruktion in die Produktion übergeht“.
Vera Yang, Mitgründerin und Präsidentin von Flexcompute, verwies auf die Grenzen von Bodentests: „Die Luftströmung der Lebenserhaltung lässt sich am Boden nicht vollständig testen, deshalb trägt die Simulation einen großen Teil der Konstruktionsarbeit.“ Die Zusammenarbeit zeige, was GPU-native Physik für die kommerzielle Raumfahrt möglich mache: „schnellere Antworten, früher im Entwurf“.
Die beteiligten Unternehmen
Starlab Space ist ein von den USA geführtes, globales Joint Venture von Voyager Technologies (NYSE: VOYG), Airbus, Mitsubishi Corporation, MDA Space, Palantir Technologies und Space Applications Services. Zu den strategischen Partnern zählen Hilton, Journey, Northrop Grumman und The Ohio State University. Das Unternehmen beschreibt Starlab als KI-gestützte kommerzielle Raumstation der nächsten Generation, die die dauerhafte Präsenz von Menschen im niedrigen Erdorbit sichern soll, wenn die ISS außer Dienst gestellt wird.
Flexcompute bezeichnet sich als KI-Forschungslabor an der Spitze der Entwicklung, das ein Physics World Model baut, das datengetriebene KI und physikalische Gesetze verbindet. Gegründet wurde es von Forschern aus Stanford und vom MIT, das Team umfasst mehr als 70 Promovierte. Nach Angaben des Unternehmens nutzen Ingenieurteams bei mehr als 250 Firmen aus Luft- und Raumfahrt, Automobilbau, Halbleitern, Photonik und moderner Fertigung die Software.
Was das bedeutet
Für Starlab zielt die Zusammenarbeit darauf, die Auslegung der Lebenserhaltung früher richtig hinzubekommen, da sich die Luftströmung am Boden nicht vollständig testen lässt. Sollte sich die von Flexcompute beschriebene kürzere Bearbeitungszeit bestätigen, wenn die Arbeit auf Transport und Abbau von Kohlendioxid ausgeweitet wird, könnten Ingenieure mehr Belüftungsvarianten bewerten, bevor die Station in die Produktion geht. Wann Starlab starten soll, geht aus der Mitteilung nicht hervor.
