搭乘飛機的旅客人數，以及在天空中飛行的飛機數量皆不斷成長，科學家 Peter Vincent 想要減少飛機起飛時所產生的排放量。
Vincent 及其在倫敦帝國學院的研究團隊，正在致力於讓製造商易於設計和測試更環保的飛機。
「在大西洋兩側的歐美各國都認同這項議題，我們急切需要新式科技來解決它。」身為倫敦帝國學院航空學系助理教授，同時也是英國工程暨物理科學研究委員會會員的 Vincent 說。
重量較輕的飛機排放出較少量的溫室氣體，而許多設計師將注意力集中在減少噴射引擎渦輪機的重量上。研究團隊創造出一套開放源碼軟體，讓設計師們能使用有 GPU 助力的超級電腦，以更有效率且準確地模擬新式設計內容的運作情況。
排放量有可能會增加三倍
這項研究使得 Vincent 及其團隊入圍被視為「超級電腦界諾貝爾獎」之 ACM 戈登貝爾獎（Gordon Bell Prize）決選的六支隊伍。這個獎項每年在超級電腦大會上頒發，表揚使用最大型、運算能力最強大之超級電腦在科學研究方面的卓越成就。
11月13-18日在鹽湖城所舉行的 SC16 大會上，將宣布下一位戈登貝爾獎的得主。而11月16日 Vincent 將出席大會，分享他對於綠色航空的研究報告。
Vincent 表示航空業必須在成長之際發展出更環保的飛機。「這不只是產生出多少汙染物的問題，而是一項關於成長及永續性的議題。」他說。
航空業預估2035年時會有72億名乘客搭機，是今年搭機人數的近兩倍。產業預測數字指出，同期客機與貨機的總飛行架次也會成長逾 85%。
這項使用 GPU 加速處理的模擬內容顯示五具噴射引
擎低壓渦輪葉片上的氣流。
然而聯合國國際氣候變遷委員會指出，在「一如往常」的情況下，2035年時的排放量會增加三倍。有證據指出，飛機在高空排放溫室氣體，對於大氣會有更嚴重的影響性。
更輕盈的飛機準備起飛
研究人員使用 Python 程式語言開發出這套稱為「PyFR」，兼具彈性和跨平台特性的軟體，可利用 Python 輕巧的程式碼進行高性能運算作業。
研究人員運行高解析度 GPU 加上模擬內容，測量噴射引擎低壓渦輪機上的氣流，以展現如何使用 PyFR 來協助開發輕量化、高效率的飛機引擎。
他們使用了 CUDA 基本線性代數次常式（cuBLAS）庫及全球兩具最強大的超級電腦，即橡樹嶺國家實驗室的 Titan 與瑞士國家超級計算中心的 Piz Daint，而這兩具超級電腦皆使用了我們的 Tesla K20X 加速器（在 Titan 上使用了逾18,000具，在 Piz Daint 上也使用了逾5,000具）。
更環保的飛機即將問世
低壓渦輪機及其葉片從引擎排出的氣體獲得能量，並用以轉動飛機的壓縮機、風扇及其它零件。
現代的噴射引擎渦輪機都盡量減少葉片數量，不過這會造成氣流模式不穩定，而降低引擎效率。高解析度模擬畫面讓引擎製造商能瞧見當中的細節，以便解決相關問題。
「要是我們能精準模擬氣流，就能知道怎麼設計出最佳的渦輪機葉片。」Vincent 說。
研究團隊的下一步便是將這項技術提供給航空業。
「隨著航空業的成長，將更多人們帶往世界各地，便需要更環保的飛機。」Vincent 說。