地球卫星轨道的动力学制图
地球与行星天体物理
2019-04-12 v1
摘要
我们使用适当修改的 SWINT 辛积分器版本，在覆盖整个近地空间的广泛网格上，对作用于地球卫星轨道的耦合引力与非引力摄动进行了数值研究，该积分器适用于非平均运动方程的长期（120年）积分。因此，我们表征了从低高度（400 km）到地球同步轨道 (GEO) 区域及更远处的地球轨道器环境的长期动力学和相空间结构。这项研究是在欧盟资助的“ReDSHIFT”项目框架下进行的，旨在基于利用问题复杂动力学（即共振）的内在物理机制来定义被动碎片清除策略。相应地，我们的结果准确描绘了由不同摄动力（即日月引力、太阳辐射压力、地球引力位的田谐项）产生的共振之间的复杂相互作用，在其中我们可以识别出运动规律且长期稳定的相空间区域，以及可能出现偏心率增长甚至因混沌行为导致不稳定的区域。结果以不同轨道区域的动力学稳定性图“图集”的形式呈现，特别关注无阻力半长轴范围，在该范围内地球扁率和日月引力的摄动效应量级相当。在某些区域，主导的日月长期和半长期共振的重叠为中低偏心率轨道提供了许多有趣的处理通道。所有计算均在增大的面质比下重复进行，以模拟配备星载面积增强装置的卫星情况。
引用
@article{arxiv.1904.05825,
title = {Dynamical cartography of Earth satellite orbits},
author = {Aaron J. Rosengren and Despoina K. Skoulidou and Kleomenis Tsiganis and George Voyatzis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.05825},
year = {2019}
}
备注
25 pages, 10 figures