Ncorpi$\mathcal{O}$N：用于碰撞与碎裂系统中N体积分的$\mathcal{O}(N)$软件

Ncorpi$\mathcal{O}$N是一款$N$体软件，开发用于高效时间积分绕中心质量运行的星子或小行星卫星的碰撞与碎裂系统。它具备基于陨石坑标度和抛射物模型的碎裂模型，能够真实模拟剧烈撞击。Ncorpi$\mathcal{O}$N的用户可在四种不同的内置模块中选择以计算自引力和探测碰撞。其中之一利用基于网格的算法以$\mathcal{O}(N)$时间处理相互作。另一模块远比标准Barnes-Hut树代码高效，是一种称为FalcON的$\mathcal{O}(N)$基于树的算法。它依赖快速多极展开计算引力，我们也将其适配于碰撞探测。通过利用三维希尔伯特曲线构建树结构减少了计算时间。在相同的相互引力计算精度下，Ncorpi$\mathcal{O}$N比著名软件REBOUND快至多25倍。Ncorpi$\mathcal{O}$N完全用C语言编写，仅需C编译器即可运行。一个仅需基础python库的python附加组件可从输出文件生成模拟动画。名称Ncorpi$\mathcal{O}$N令人联想到蝎子，源自法语$N$-corps（意为$N$体）以及数学记号$\mathcal{O}(N)$，因为该软件运行时间关于小行星卫星总数$N$近乎线性。Ncorpi$\mathcal{O}$N设计用于研究吸积或碎裂的星子或小卫星盘。它比REBOUND更快速地探测碰撞并计算相互引力，且不同于其他$N$体积分器，它可通过碎裂解析一次碰撞。快速多极展开实现至六阶以允许相互引力计算中的高精度。