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Come i supercomputer ci aiutano a comprendere l’Universo

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Supercomputer NASA (Wikimedia FOTO) - www.aerospacecue.it

I supercomputer NASA in grado di svelare i misteri dell’universo con simulazioni cosmiche, previsioni spaziali e missioni interplanetarie.

La tecnologia dei supercomputer è ora in grado di trasformare il modo in cui gli scienziati esplorano l’universo. Essa riesce ad aprire nuove possibilità per comprendere fenomeni cosmici complessi.

Grazie alla capacità di elaborare enormi quantità di dati, questo strumento avanzato fornisce informazioni fondamentali riguardanti ad esempio la nascita delle galassie e l’evoluzione dell’Universo.

La NASA è tra i leader nell’utilizzo di queste tecnologie all’avanguardia che ha integrato nelle sue ricerche per espandere la nostra conoscenza dell’universo.

Ma che cosa sono in grado di fare questi strumenti della NASA? Vedremo nello specifico l’impatto innovativo che avranno sulla nostra conoscenza dell’universo. Tutto ciò suddiviso in sei punti fondamentali.

I primi tre modi in cui i supercomputer rivoluzionano la conoscenza dell’Universo

Uno degli usi principali dei supercomputer è la simulazione per il lancio di Artemis. I ricercatori della NASA Ames sono impegnati nello studio della sicurezza del volo di prova Artemis II. Questa è la prima missione con equipaggio del razzo Space Launch System (SLS) e della navetta Orion, prevista per il 2025. Essi hanno simulato le interazioni tra il flusso del razzo e il sistema che riduce il rumore attraverso l’acqua. Quest’ultimo lo avevano usato anche durante Artemis I e aveva causato danni alla piattaforma di lancio. Le simulazioni hanno rivelato che il sistema è efficace nel ridurre la pressione, ma i gas di scarico possono spostare l’acqua e aumentare la pressione. I risultati sono stati utilizzati per migliorare i componenti del lanciatore per Artemis II.

Successivamente, abbiamo l’ottimizzazione degli aerei. Nello specifico, i ricercatori della NASA Ames cercano di migliorare il design degli aeromobili. Questo per ridurre la resistenza aerodinamica e ottimizzare ali, fusoliere e strutture. Tali miglioramenti ridurrebbero il consumo di carburante, le emissioni e il rumore. Il fine ultimo? L’aumento delle prestazioni. Le simulazioni sui supercomputer hanno mostrato un possibile risparmio del 4% di carburante. Il terzo punto riguarda invece l’utilizzo dell’intelligenza artificiale. Nello specifico, la NASA collabora con IBM Research per la creazione del modello IA Prithvi WxC. Questo servirebbe per migliorare le previsioni meteorologiche e climatiche. Il modello è in grado di simulare fenomeni come gli uragani e proiezioni climatiche, anche se con un minimo intervento umano. Con 2,3 miliardi di parametri, Prithvi WxC offre previsioni più accurate e dettagliate. Esso rappresenta anche processi fisici complessi come le onde gravitazionali e rende il modello utile per applicazioni avanzate.

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Fotogramma di emissioni di anidride carbonica e come si diffondono attraverso continenti e oceani (NASA FOTO) – www.aerospacecue.it

Gli ultimi tre punti

Dopo questi primi modi in cui i supercomputer sono in grado di aiutarci nella comprensione dell’Universo, ne seguono altri tre. Il quarto approfondisce la conoscenza delle stelle di neutroni. Essi sono elementi estremamente densi creati dal collasso di stelle morte. Riguardo a ciò, i ricercatori del Goddard Space Flight Center della NASA utilizzano dati che esplorano fenomeni come le pulsar (stelle di neutroni) e applicano AI per analizzare le proprietà di queste stelle. Ne segue un quinto che riguarda la modellazione del Sole. Nello specifico, gli scienziati hanno creato modelli 3D avanzati per studiare l’attività solare, come brillamenti ed espulsioni di massa coronale. Essi, influenzano il meteo spaziale e i sistemi terrestri. Oltre a ciò, utilizzano il codice StellarBox sui supercomputer NASA. Questi modelli migliorano la comprensione dei fenomeni magnetici e del plasma solare.

Infine, il tutto si conclude con la visualizzazione dei dati scientifici. Ciò significa che la NASA, tramite lo Scientific Visualization Studio, trasforma enormi quantità di dati complessi in visualizzazioni cinematografiche ad alta fedeltà. Questi sono in grado di essere un supporto per gli scienziati. Oltre a ciò, l’utilizzo del supercomputer Discover crea immagini di fenomeni come le espulsioni solari e i modelli climatici globali come La Niña ed El Niño.