DATE: 1/3/2024

PRESS RELEASE

Astrobotic社、歴史的な月面ミッションの準備にAnsysを使用

ミッション計画と月着陸機の設計を最適化し、成功の可能性を高めるAnsysのシミュレーションソリューション

主なハイライト

• Astrobotic社は、Ansysのマルチフィジックスソリューションとデジタルミッションエンジニアリング（DME）ソリューションにより、軌道のプロットから通信システムの性能解析まで、ミッションの全段階を通じて宇宙船の多くの性能指標を予測することを実現
• Astrobotic社の月着陸船ペレグリンは、NASAの商業月ペイロードサービス（CLPS）イニシアチブをサポートするために、7カ国から20のペイロードとNASAの5つのペイロードを搭載し、さらなる探査と将来の有人ミッションのための基盤を構築

ペンシルベニア州ピッツバーグ、2024年01月03日–Ansys（NASDAQ: ANSS) のDMEとマルチフィジックスシミュレーションソリューションを活用することで、Astrobotic社の月着陸船ペレグリンは、月への最初のCLPS納入の1つとなる準備が整いました。1月初旬に打ち上げられ、2月下旬に着陸する予定のペレグリンは、7カ国から20のペイロードを輸送し、アルテミス計画の一環として、有人ミッションの準備のためにNASAが月面を探査するのを支援します。

月に到達するために、宇宙船は極端な温度、予期しない宇宙気象現象、高レベルの放射線、多くの未知のものを特徴とする過酷な地球と月の間の空間を通過します。機体は、飛行中や着陸時の激しい負荷シナリオに耐えられるだけの耐久性を備えなければならないと同時に、飛行に必要な燃料を十分に運べるだけの軽さも保たなければなりません。これらの条件を地球上で物理的なプロトタイプで再現することは不可能であるため、Space 2.0の企業は、Ansysの仮想設計とミッション計画を利用して技術を検証し、ミッション成功の可能性を最大限に高めています。

Ansys Elite Channel PartnerであるSimuTechグループのサポートを受けて、Astrobotic社は一連のAnsysソリューションを使用して宇宙船の設計を強化し、複雑なミッションのすべてのフェーズで性能を予測しました。

• Astrobotic社はAnsysのトポロジー最適化機能を活用して、構造耐久性基準を満たしながら最大20%の質量削減を実現した着陸船の設計を支援しました。
• エンジニアはAnsys Mechanicalを使用して、打ち上げおよび輸送中の極端な構造荷重下での性能、および動力降下中の衝撃、振動、流体過渡の影響を評価しました。
• Astrobotic社のエンジニアは、Ansys Discoveryを使用して応力の設計をさせ、質量を減らし、組み立て用にペレグリンを最適化しました。
• Astrobotic社はAnsys Thermal Desktopを使用して、多様な熱環境と宇宙船の高度にわたる複雑な太陽系軌道と軌道のオプションを解析しました。これにより、ミッション計画チームは最適な打上げと着陸の機会を決定することができました。
• ペレグリンが地球から遠く離れるにつれて、アンテナと無線信号の完全性は通信と軌道追跡にとって重要になります。Astrobotic社はアンテナの放射パターンを設計するためにAnsys HFSSを導入し、最大の信号強度を確保しました。

Astrobotic社のMission DirectorであるSharad Bhaskaran氏は、次のように述べています。「Ansysのソリューションは、手動でのアプローチでは実現できなかったような、厳格なミッションタイムライン内で革新的な着陸機を設計し、検証するのに役立ちました。ペレグリンは、アポロ以来初めて月面に着陸する米国の宇宙船の1つになる予定です。そこで、極端な月面の状況に耐える耐久性を確保するために、厳しいテストを実施しました。SimuTechとSpace Exploration Engineering社からの専門的なエンジニアリングガイダンスにより、ペレグリンは将来の月面運用のための道を開く準備ができていると確信しています。」

宇宙ミッションの計画、ミッション解析、フライトダイナミクスを専門とする航空宇宙企業であるSpace Exploration Engineering(SEE)は、AnsysのDME機能を活用してミッションをサポートしました。SEEの専門家は、Ansys Systems Tool Kit (STK)を使用して、Astrobotic Flight Dynamicsチームの一員として、ペレグリンのミッション、軌道、操縦を計画しました。Astroboticチームは、Ansys Orbit Determination Tool Kit(ODTK)を使用して着陸機の軌道を追跡し、STKを使用して最終着陸地点への正確なアプローチを達成するためのマヌーバとコース修正を計画しました。SEEのエンジニアは、Ansys ODTKとAnsys STKのインターフェース、ワークフロー、構成制御の重要な自動化を提供するフライトダイナミクスシステムであるAstroFDSを実行することで、既存のミッション能力を拡張しました。

Astrogator社のオーナー兼Chief Technology Officerで、SEEのTechnical AdvisorであるJohn Carrico Jr.氏は、次のように述べています。「月への飛行は、テストする必要のある無数の変数とシナリオがあるため、簡単な取り組みではありません。Ansysとのコラボレーションにより、予測精度と信頼性の高いシミュレーションと、成功実績のある専門家によるリアルタイムガイダンスを通じて、Astrobotic社のようなお客様が月面環境を把握できるようになります。」

AnsysのSenior Vice President of ProductsであるShane Emswilerは、次のように述べています。「最初のCLPSミッションの1つであるAstrobotic社のペレグリン着陸機は事実上のパスファインダーの役割を果たしています。Astrobotic社は、ペレグリンが過酷な環境でも予測可能な性能を発揮することを必要としており、地球上での物理的なテストだけではそれを実現する方法はありません。Ansysは、民間、防衛、商用プログラムに忠実度の高いシミュレーションソリューションを提供してきた長い歴史があり、不確実な状況でも信頼性を繰り返し証明しています。」

NASA TVでペレグリン・ミッション・ワンの歴史的な打ち上げを視聴するには、こちらから登録してください。

Ansysについて

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Ansysのシミュレーションは、ビジョナリーカンパニーが世界を変える革新的アイデアを、設計から現実のものにするために活用されています。50年以上にわたり、Ansysのソフトウェアは、様々な業界のイノベーターがシミュレーションの予測能力を活用して、限界を越えることを可能にしてきました。持続可能な輸送手段から高度な半導体まで、衛星システムから救命医療機器まで、Ansysは人類の進歩における次なる大きな飛躍の原動力となります。

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