Antall gasspartikler i en rakettmotor er s? h?yt at det er umulig ? simulere hele motoren uten tilgang til en superdatamaskin. Siden forskningsgruppen ikke har det, simulerer vi heller en bitte liten motor p? \(1 \mu m^2\) med 100 000 partikler, s? kan resultatene fra den ganges opp for ? f? resultatene fra en stor rakettmotor.
Fysikk handler nesten hele tiden om forenklinger. Vi pr?ver alltid ? gj?re et problem s? enkelt som mulig ved ? finne ut hva sags antagelser vi kan gj?re, hvilke elementer vi kan endre eller se bort fra uten at svaret endrer seg for mye. I denne simuleringen har vi modellert ?pningen i motoren som det r?de feltet p? figuren. Vi har ogs? antatt at gasen er ren H2, at temperaturen er konstant, at vi kan se bort fra tyngdekraften og at partiklene ikke kolliderer med hverandre. Alle disse antagelsene bidrar til at simuleringen blir mye enklere og raskere, samtidig som svaret ikke blir betydelig forskjellig fra virkeligheten.
Dataprogrammet regner ut posisjon og hastighet for hver av de 100 000 partiklene hvert mikrosekund. For de partiklene som har truffet veggen snus hastighetskomponenten normalt p? veggen, s? partikkelenn spretter tilbake. For eksempel, hvis en partikkel treffer den taket med en hastighet p? 1000 m/s oppover og 1600 m/s bortover, vil partikkelen bli sendt tilbake med en hastighet p? 1000 m/s nedover og fremdeles 1600 m/s bortover.
Alle partiklene som treffer ?pningen (den r?de flaten p? figuren) blir talt, og programmet noterer hastighetskomponenten langs den r?de pilen. Hvorfor bare den veien? Grunnen er at n?r mange partikler spruter ut av ?pningen i alle retninger, vil alle andre retninger utligne hverandre. Bare hastigheten ut av boksen blir ikke nullet ut, siden ingen av partiklene g?r tilbake i boksen igjen.
Dataene fra simuleringen brukes til ? regne ut drivstofforbruket og kraften til én boks. Ved ? gange disse verdiene med antall bokser i rakettmotoren f?r man forbruket og kraften til hele raketten. N? gjenst?r det 'bare' ? finne ut hvor stor rakettmotoren skal v?re.