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平面圆型限制性三体问题中用于任务设计的高阶共振轨道流形展开

动力系统 2021-10-01 v1 地球与行星天体物理

摘要

近年来,不变对象(如平动点与周期轨道)的稳定与不稳定流形日益被认可为设计空间任务转移轨迹的高效工具。然而,当前任务设计中多数方法依赖线性化动力学的特征向量作为流形的局部近似。由于此类近似除在基不变对象极近处之外并不准确,这需要大量数值积分来全局化流形并定位相交。本文通过以下方式研究平面圆型限制性三体问题中的双曲共振周期轨道及它们之间的转移轨迹:1)确定在何处搜索共振周期轨道;2)开发并实现一种参数化方法,以 Taylor 级数精确计算其不变流形;3)开发计算所算稳定与不稳定流形相交的步骤。我们开发并实现了达成这三个目标的算法,并展示了它们在木星–木卫二系统中共振间转移问题上的应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.14800,
  title  = {High-Order Resonant Orbit Manifold Expansions For Mission Design In the Planar Circular Restricted 3-Body Problem},
  author = {Bhanu Kumar and Rodney L. Anderson and Rafael de la Llave},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.14800},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages, 8 figures