The ion drag force on a spherical grain situated in a flowing collisionless plasma is obtained from the specialized coordinate electrostatic particle and thermals in cell simulation code (SCEPTIC) (Hutchinson 2002 Plasma Phys. Control. Fusion44 1953, Hutchinson 2003 Plasma Phys. Control. Fusion45 1477, Hutchinson 2005 Plasma Phys. Control. Fusion47 71) and compared with recent analytic approximate treatments in the interesting and relevant case when the Debye length is only moderately larger than the sphere radius. There is a substantial complex structure in the results for transonic flows, which is explained in terms of the details of ion orbits. Naturally the prior analytic approximations miss this structure, and as a result they seriously underestimate the drag for speeds near the sound speed. An easy-to-evaluate expression for force is provided that fits the comprehensive results of the code. This expression, with minor modification, also fits the results even for Debye length much smaller than the sphere radius.
球形粒子が無衝突プラズマ中に置かれた場合に受けるイオン抗力は、特殊座標系における静電粒子・セルシミュレーションコード（SCEPTIC）（Hutchinson 2002 Plasma Phys. Control. Fusion44 1953、Hutchinson 2003 Plasma Phys. Control. Fusion45 1477、Hutchinson 2005 Plasma Phys. Control. Fusion47 71）を用いて求められ、デバイ長が球半径よりわずかに大きいだけという興味深い現実的な場合について、最近の解析的近似手法と比較された。遷音速流においては、結果にかなり複雑な構造が見られ、これはイオン軌道の詳細によって説明される。当然ながら、従来の解析的近似ではこの構造を見逃しており、その結果、音速付近の速度における抗力は著しく過小評価される。本論文では、シミュレーションコードの包括的な結果に適合する、評価が容易な抗力の式を提供する。この式は、わずかな修正を加えることで、デバイ長が球半径よりはるかに小さい場合の結果にも適合する。