NASA近日启用新一代超级计算机Athena，以提升其在航天飞行与航空研究中的模拟与数据处理能力。NASA表示，该系统可将大量原始太空数据转化为任务决策所需的信息，并为工程师和科学家提供在计算环境中开展验证与预演的手段，从而在不增加硬件、预算或人员风险的情况下推进任务设计与评估。

NASA称，Athena能够把原本需要多年、依赖逐步物理测试的流程压缩为数小时的高保真模拟。相关描述指出，这一能力不仅体现在计算速度上，也体现在对极端工况与潜在故障模式的覆盖范围上，可为任务团队提供更多验证路径，并对月球与火星着陆、气候模型以及飞机设计等工作形成支撑。

峰值性能20 petaflops

NASA将Athena定位为其迄今最强大且高效的超级计算机。该系统峰值性能为每秒20千万亿次浮点运算，即20 petaflops。NASA表示，Athena除提升总体吞吐能力外，也针对航天飞行与航空研究的特定工作负载进行了优化。

报道提到，20 petaflops的算力差异，意味着系统可从少量粗略模拟扩展到成千上万个高分辨率模型运行，以捕捉任务中更复杂的物理过程。相关信息显示，Athena的目标之一是将更多设计与验证环节转移到软件模拟中，以减少物理测试成本；这依赖于系统对大规模参数扫描、概率风险评估以及流体与结构耦合模型的处理能力。

面向月球与火星任务

NASA明确将Athena的战略重点指向下一代月球与火星任务。NASA称，该系统将支持着陆器、升空器以及面向月球和火星的长期栖息地等所需的复杂建模工作，包括轨迹、进入与下降过程、尘埃羽流、热负荷以及通信中断等情景模拟，以便在硬件离地前优化设计与任务规划。

相关报道指出，尽管Athena以月球与火星任务为重点，但其能力并不局限于深空应用。用于处理月球表面超音速羽流等问题的数值模拟能力，也可用于地球再入、轨道碎片或长期载人航行中的耦合生命支持系统等研究。

从物理测试到虚拟试验台

长期以来，NASA工程验证依赖风洞、落塔、真空舱等物理测试设施。NASA表示，Athena的投入使用将进一步强化“虚拟试验台”能力，使相关测试可被更频繁地启动、修改并重复运行。NASA将Athena描述为其高端计算项目的旗舰系统。

NASA高端计算项目面向内部任务团队，同时也支持从事NASA相关课题的外部科学家。Athena接入该框架后，其计算资源将作为共享能力，按优先级分配给航空学、天体物理学、地球科学或载人探索等方向。

开放申请使用

NASA表示，Athena不仅面向少数内部团队，也向NASA研究人员以及支持NASA项目、并通过申请获得访问权限的外部科学家开放。报道提到，这类申请机制在超级计算领域较为常见，在NASA体系内则与其任务组合直接关联，相关提案将依据科学价值及其与探索、航空或地球观测等方向的相关性进行评估。

计算需求上升推动部署

NASA指出，随着载人和机器人任务复杂度提升，任务规划、验证与运行所需的计算负担持续增长，传统基础设施难以满足需求。NASA公开材料提到，其核心项目（包括阿尔忒弥斯计划与气候监测）对大规模数据处理与建模能力的需求上升，Athena的启用旨在回应这一趋势。

相关信息还显示，探索、科学与航空学在高保真模拟与数据分析方面的需求正在汇聚。NASA认为，Athena的算力将为任务设计者提供更大的模拟与评估空间，以在可控风险下推进任务方案的验证与优化。