行星表面及环绕其轨道上的分形生长
空间物理
2015-05-29 v1
摘要
分形被定义为展现尺度对称的几何形状。这简单地意味着分形是一种即使有人将其某一部分无限次放大仍看起来相同的形状。此性质亦称自相似性，具有若干应用，包括纳米药理学与药物纳米载体。我们感兴趣于研究在环绕航天器的微重力环境中分形聚集体的性质。为建模该效应，我们使用引力加速度的完整表达式。特别是在地球表面，加速度针对扁率与自转效应进行了修正。在引力加速度中，扁率效应可通过引入一项包含 J2 谐波系数以及一项依赖于地球角速度平方的项来建模。在轨道上，航天器点处的重力加速度是轨道根数的函数，并且在我们的情形中仅包含 J2 谐波，因为航天器不感受科里奥利力。使用拟合参数 d = 3.0，我们发现聚集体单体数 N 未受显著影响，并且在地心纬度与火心纬度 90 度与 0 度之间表现出微小的 0.0001% 差异。最后，对于绕地球和火星的各种倾角与偏心率的圆轨道和椭圆轨道，在 300 km 轨道高度处聚集体单体数完全不受影响。
引用
@article{arxiv.1505.07769,
title = {Fractal Growth on the Surface of a Planet and in Orbit around it},
author = {Ioannis Haranas and Ioannis Gkigkitzis and Athanasios Alexiou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1505.07769},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 10 Figures, Springer journal Microgravity - Science and Technology, 2014 (accepted, in press)