宇宙機－プラズマ相互作用に関する電磁粒子シミュレーション

摘要

宇宙空間は希薄な電離気体である「宇宙プラズマ」で満たされており，その中を飛翔する人工衛星（宇宙機）は宇宙プラズマとの接触により帯電し，放電による衛星破損などの事故が起こる可能性があります．また，推進力·姿勢制御用スラスター噴射や，電力供給用の太陽電池パネル内で生じる電圧は衛星周辺のプラズマ環境に影響を与えます．これらの影響は，将来の衛星システムの大電力化，高電圧化に伴い大きな問題となりますが，まだ十分に理解されていません．その影響を簡単な数式で表すことは非常に困難です．そこで，スーパーコンピュータを用いて宇宙機と宇宙プラズマの相互作用現象に関する計算機シミュレーションを行います．本講演では、電磁粒子シミュレーション手法の概説とともに、衛星－プラズマ相互作用に関するいくつかのシミュレーション例を示します。