Development of analytical functions of Multi-Utility Spacecraft Charging Analysis Tool (MUSCAT)

MUSCAT(Multi-Utility Spacecraft Charging Analysis Tool)は地球低軌道(LEO: Low Earth Orbit)、静止軌道(GEO: Geosynchronous Earth Orbit)並びに極軌道(PEO: Polar Earth Orbit)それぞれの環境に相当する、帯電状態を含む宇宙機-宇宙プラズマ相互作用を解析する計算ツールである。本開発プロジェクトは2004年11月に開始され、2006年3月にβ版がユーザーテストのために公開された。ベータ版では宇宙環境を模擬するために必要な要素の大部分を既に含んでいる。この要素とは、(1)高機能なグラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI: Graphical User Interface)、(2)各種物理現象を模擬するに必要な数値解析機能、(3)高速計算機能、(4)検証実験結果およびスーパーコンピューターによる大規模高精度計算結果との相互比較による妥当性の検証である。(1)として、MUSCATユーザーはGUIを用いて衛星形状と表面材料物性を容易に入力し、解析モデルを作成することが出来る。(2)として、MUSCATは光電子放出、2次電子放出、誘電体表面の導電電流による効果に加え、GEOプラズマのダブル・マクスウェル分布、PEOにおけるオーロラ電子電流の効果を解析モデルに含んでいる。(3)としてMUSCATは並列ワークステーション上での並列計算機能を実装している。さらに4)としてMUSCATの解析結果は検証実験結果と非常に良好な一致を示した。また、MUSCATの試験的な運用をGreenhouse gases Observing SATellite(GOSAT)に対して行った。この目的の1つは地上試験と平行して現実の詳細な衛星形状を用いてGOSATの帯電状態を推定することであるが、もう1つの目的はMUSCATの性能検証である。MUSCATは2007年3月に完成予定である。
資料番号: AA0063585026
レポート番号: JAXA-SP-06-035