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惑星磁場を用いた放射線防護に関する研究

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2017年4月~2018年3月)

報告書番号: R17JU0804

利用分野: 宇宙科学

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  • 責任者: 佐藤英一 宇宙科学研究所宇宙飛翔工学研究系
  • 問い合せ先: 江本一磨 kazuma-emoto-vh@ynu.jp
  • メンバ: 國中均, 鷹尾祥典, 江本一磨

事業概要

有人宇宙探査における深刻な宇宙放射線被ばくが懸念されている.そこで,惑星磁場による磁気シールドで宇宙放射線遮蔽を行うことを目指す.惑星磁場は宇宙空間の広範囲に渡るため,数値シミュレーションを用いて磁気シールドの評価を行う.惑星磁場中における宇宙放射線の数値シミュレーションを行うことで,磁気シールドによる遮蔽性能を明らかにする.

参照URL

なし

JSS2利用の理由

多数の高エネルギー粒子の軌道計算を行うため,大規模な並列化が必要であった.

今年度の成果

火星磁場異常を利用した磁気シールドのシミュレーションを実施した.相対論的Buneman-Boris法による粒子法を用いることで高エネルギー粒子の軌道を計算し,磁場異常を利用した遮蔽効果を評価した.図1に火星表面に到達した高エネルギー粒子の無次元粒子数分布を示す.特定の方向から磁場トラックに入射する高エネルギー粒子は完全に遮蔽可能である結果を得た.宇宙放射線の完全遮蔽は有人探査における被ばく量ゼロを意味し,磁場異常による宇宙放射線遮蔽が可能であることが分かった.

Annual Reoprt Figures for 2017

図1: 無次元到達粒子数分布

 

成果の公表

■ 査読付論文

1) Kazuma Emoto, Yoshinori Takao, and Hitoshi Kuninaka: A Preliminary Study on Radiation Shielding Using Martian Magnetic Anomalies, Biological Sciences in Space, in press.

■ 口頭発表

1) 江本一磨,鷹尾祥典,國中均,⽕星磁場異常を利⽤した宇宙放射線遮蔽の初期検討,平成29年度宇宙輸送シンポジウム,STEP-2017-021,相模原,2018年1月

JSS2利用状況

計算情報

  • プロセス並列手法: MPI
  • スレッド並列手法: N/A
  • プロセス並列数: 3020
  • 1ケースあたりの経過時間: 4.00 時間

利用量

 

総資源に占める利用割合※1(%): 0.04

 

内訳

JSS2のシステム構成や主要な仕様は、JSS2のシステム構成をご覧下さい。

計算資源
計算システム名 コア時間(コア・h) 資源の利用割合※2(%)
SORA-MA 329,457.50 0.04
SORA-PP 0.00 0.00
SORA-LM 0.00 0.00
SORA-TPP 0.00 0.00

 

ファイルシステム資源
ファイルシステム名 ストレージ割当量(GiB) 資源の利用割合※2(%)
/home 014.31 0.01
/data 143.05 0.00
/ltmp 2,929.69 0.22

 

アーカイバ資源
アーカイバシステム名 利用量(TiB) 資源の利用割合※2(%)
J-SPACE 0.00 0.00

※1 総資源に占める利用割合:3つの資源(計算, ファイルシステム, アーカイバ)の利用割合の加重平均.

※2 資源の利用割合:対象資源一年間の総利用量に対する利用割合.

JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2017年4月~2018年3月)