空间碎片的正则要素
地球与行星天体物理
2022-04-06 v1 动力系统
摘要
正则要素是通过归一化过程得到的哈密顿系统的准不变量。正则要素已成功用于识别具有相同时动力学性质的小行星族。我们表明，正则要素也可用于空间碎片动力学中以识别与同一次破碎事件相关的碎片群。所提出的方法允许重建演化历史，并可能将碎片关联到母天体。该过程依赖于不同步骤：(i) 开发一个用于近似但准确描述空间碎片动力学的模型；(ii) 构建归一化过程以确定正则要素；(iii) 通过模拟破碎事件产生碎片。我们考虑一个包含开普勒部分、地球引力势的近似以及太阳和月球的引力影响的模型。我们还评估了太阳辐射压的贡献以及噪声对轨道要素的影响。我们实现了Lie级数归一化过程以计算与半长轴、偏心率和倾角相关的正则要素。基于广泛的样本，我们得出结论：模拟破碎事件（无论是碰撞还是爆炸）中正则要素的分布与灾难性事件后立即观测到的动力学表现出令人瞩目的联系。结果通过基于Kolmogorov-Smirnov检验检查和Pearson相关系数计算的统计分析得到佐证。
引用
@article{arxiv.2111.13835,
title = {Proper Elements for Space Debris},
author = {Alessandra Celletti and Giuseppe Pucacco and Tudor Vartolomei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.13835},
year = {2022}
}
备注
42 pages, 15 figures, submitted to Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy