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用 ELXIS 测量地球引力场中的广义相对论拖曳效应:一项提案

广义相对论与量子宇宙学 2019-01-11 v5 地球与行星天体物理 空间物理

摘要

在一个穿过太阳形变时空作测地运动的、以地心为原点的运动学旋转黄道坐标系中,自转地球的人造卫星的升交点经度 Ω\Omega 和轨道倾角 II 均受后牛顿引力电性 De Sitter 效应和引力磁性 Lense-Thirring 效应影响。通过为一颗我们提议命名为 ELXIS 的潜在新航天器选择 I=Ω=90degI = \Omega = 90\deg 的圆轨道,将可能以百分之一水平分别测量各引力磁性进动,或者视当前及未来全球海洋潮汐模型的精度而定或许更好,因为由地球势的偶次和奇次带谐 J, =2, 3, 4,J_\ell,~\ell=2,~3,~4,\ldots 引起的 I, ΩI,~\Omega 上竞争性的经典长期扰动消失。此外,I, ΩI,~\Omega 的合适线性组合能够消去 K1K_1 潮引起的固体与海洋潮汐扰动,同时强化测地进动,产生 8.3 毫角秒每年-8.3~\textrm{毫角秒每年} 的长期趋势,从而加强文献中近期在赤道坐标系情形下提出的 105\simeq 10^{-5} 量级 De Sitter 效应检验目标。允许相对于 I=Ω=90degI = \Omega = 90\deg 理想轨道构型的适度偏离 ΔI=ΔΩ0.010.1deg\Delta I = \Delta\Omega\simeq 0.01-0.1\deg。[删节]

关键词

引用

@article{arxiv.1809.06119,
  title  = {Measuring general relativistic dragging effects in the Earth's gravitational field with ELXIS: a proposal},
  author = {Lorenzo Iorio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.06119},
  year   = {2019}
}

备注

LaTex2e, 40 pages, 2 tables, 11 figures. Two figures and one table added. Typo corrected (0 deg -> 90 deg) at pag. 3 of this draft and pag. 2 of the published version. Definition of the Sun's ecliptic longitude added in Appendix A