太阳同步轨道空间碎片的长期姿态动力学:Cassini 周期与混沌稳定化
空间物理
2018-10-10 v1
摘要
对空间碎片旋转动力学的综合分析,对于需要物理捕获或消旋目标物的主动碎片清除任务至关重要。我们研究已确认属于对低地球轨道空间操作构成直接威胁的大型空间碎片物体类别之一的火箭箭体的姿态运动。特别地,我们聚焦于高度在 600-800 km 区间的太阳同步轨道(SSO),该处空间碎片密度最大。我们的数学模型考虑了重力梯度力矩以及导电材料与地磁场相互作用所感生的涡流力矩。利用微扰技术与数值方法,我们考察了初始快速旋转的减速以及随后相对于当地铅垂线的相对平衡过渡。得益于比以往多数研究更精确的涡流力矩模型,我们更好地理解了后一阶段。我们表明 SSO 进动也是影响运动性质的重要因素。其效应之一在减速阶段表现为角动量矢量绕南天极方向振荡。
引用
@article{arxiv.1712.08596,
title = {Long-term Attitude Dynamics of Space Debris in Sun-synchronous Orbits: Cassini Cycles and Chaotic Stabilization},
author = {Sergey Efimov and Dmitry Pritykin and Vladislav Sidorenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.08596},
year = {2018}
}