ビーム推進機の飛行性能改善に向けた電離構造及び衝撃波伝搬の数値的研究
JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告(2025年2月～2026年1月)
報告書番号: R25JACA17
利用分野: JSS大学共同利用
- 責任者: 高橋聖幸, 東北大学
- 問い合せ先: 高橋聖幸, 東北大学(masayuki.takahashi.c8@tohoku.ac.jp)
- メンバ: 細谷 匠生, 高橋 聖幸, 宇野 耀
事業概要
本研究はビーム推進ロケットやビーム推進宇宙機内部において, 高強度ビームによって誘起される電離波面進展現象のメカニズムを解明する事を目的としている.
参照URL
なし
JAXAスーパーコンピュータを使用する理由と利点
高強度ビームによって誘起される放電現象を数値的に調査するにあたり, 電磁波, プラズマ流体, 重粒子流体モデルを連成したマルチスケール多次元計算を行う. 計算コストが大きいため, JAXAスーパーコンピューターを用いる必要がある.
今年度の成果
ビーム伝搬, プラズマ流体, 重粒子流体モデルをカップリングした多次元計算コードを開発し, プラズマフロント伝搬過程を再現した. ジュール加熱によって重粒子が膨張し, 局所的な換算電場が上昇することで電離が引き起こされ, プラズマフロント伝搬が維持されることが明らかとなった. また, 電離波面ではカットオフ密度のプラズマが生成されているため, 入射ビームの一部が反射される. この反射波の中には高速度カメラ等の光学的可視化では観測できないプラズマの内部情報が含まれているため, レクテナなどのアンテナによって散乱波を観測すれば, あたかもプラズマをCTスキャンするかのように内部診断が可能となることが, 数値シミュレーションによって示された.
成果の公表
なし
JSS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: 非該当
- プロセス並列数: 8 - 960
- 1ケースあたりの経過時間: 24 時間
JSS3利用量
総資源に占める利用割合※1(%): 0.05
内訳
JSS3のシステム構成や主要な仕様は、JSS3のシステム構成をご覧下さい。
| 計算システム名 | CPU利用量(コア・時) | 資源の利用割合※2(%) |
|---|---|---|
| TOKI-SORA | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-ST | 451810.05 | 0.47 |
| TOKI-GP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-XM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-LM | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TST | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TGP | 0.00 | 0.00 |
| TOKI-TLM | 0.00 | 0.00 |
| 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 | 0.00 | 0.00 |
| /data及び/data2 | 0.00 | 0.00 |
| /ssd | 0.00 | 0.00 |
| 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.
ISV利用量
| 利用量(時) | 資源の利用割合※2(%) | |
|---|---|---|
| ISVソフトウェア(合計) | 0.00 | 0.00 |
※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(2025年2月～2026年1月)