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平面圆形受限三体问题中的振荡运动、抛物轨道与碰撞轨道

动力系统 2024-07-25 v1 数学物理 math.MP

摘要

本文考虑平面圆形受限三体问题(PCRTBP),该问题模型化了无质量的天体在两个主要天体(描述其公转中心的圆形轨道)的引力作用下的运动。在合适的坐标系中,这是一个两自由度的哈密顿系统。该系统的轨道要么在整个(未来或过去)时间内定义,要么最终碰撞到其中一个主要天体。对于在整个时间内定义的轨道,Chazy 提供了所有可能渐近行为的分类,通常称为最终运动。通过考虑主要天体之间的质量比例足够小,我们分析了碰撞轨道与各种最终运动之间的相互作用,并构建了几种类型的动力学。特别是,我们证明了对应任何过去和未来最终运动组合的轨道可以被制造成,以经过距离主要天体任意小的距离。此外,我们构建了任意大的抛射-碰撞轨道(在过去和未来时间上都经历碰撞的轨道)和任意大且能够靠近主要天体的周期轨道。进一步地,我们也建立了在位置和速度上的振荡运动,意味着随时间无限大,位置或速度的上限是无穷大,而下限保持为实数。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.17343,
  title  = {Oscillatory motions, parabolic orbits and collision orbits in the planar circular restricted three-body problem},
  author = {Marcel Guardia and José Lamas and Tere M. Seara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.17343},
  year   = {2024}
}