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围绕L1, L2, or L3 拉格朗日点旋转的天体的晕轮轨道(不是等比例的)

航天动力学三体问题中,晕轮轨道是一种靠近L1, L2 or L3 拉格朗日点周期性的三维轨道。虽然拉格朗日点只是虚空的太空中的一个点,但奇怪的是能围绕它旋转。晕轮轨道被看作是两个行星性物体的引力、科氏力离心力互相作用于航天器的结果。晕轮轨道存在于任意一个三体系统中,如-系统和-系统。每一个拉格朗日点都同时存在北晕轮轨道和南晕轮轨道。由于晕轮轨道倾向于不稳定状态,需要轨道位置固定技术将卫星保持在轨道上。

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定义与历史编辑

罗伯特·威拉德·法夸尔率先将“晕轮轨道”这一名称用于他的1968年博士论文中。[1]法夸尔支持在阿波罗任务中,在地月系统L2点使用航天器用作通讯中继站。在这样的一条晕轮轨道上的航天器将会连续地看到地球和月球的远端。最后,在阿波罗以往的月球背面登月任务中,通信中继卫星或阿波罗联合任务都没有停泊在L2[2]

法夸尔使用解析表达式表达晕轮轨道,但凯瑟琳·豪威尔表示能用数值计算出更明确的轨迹。[3]

晕轮轨道的第一个应用的任务是1978年发射的国际彗星探测器。它行进至日地L1点,在那里逗留了数年时间。晕轮轨道应用的第二次任务是太阳和太阳圈探测器(SOHO),欧空局美国国家航空航天局研究太阳的联合任务,1996年,它抵达日地L1点。它使用一条与国际彗星探测器相似的轨道。[4]虽然从那以后的数个其他任务曾行进到过拉格朗日点,但是它们一贯使用[5]非周期性变化的利萨如轨道,而非真实的晕轮轨道。如2001年发射的起源号探测器,该探测器是动态系统理论的应用先驱,以找到低能转移轨道的方法。

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参考资料编辑

  1. ^ Farquhar, R. W.: "The Control and Use of Libration-Point Satellites", Ph.D. Dissertation, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Stanford University, Stanford, California, 1968
  2. ^ Schmid, P. E. Lunar Far-Side Communication Satellites (PDF). NASA. June 1968 [2008-07-16]. 
  3. ^ Howell, K. C.: "Three-Dimensional, Periodic, 'Halo' Orbits", Celestial Mechanics, Volume 32, Number 53, 1984
  4. ^ Dunham, D.W. and Farquhar, R. W.: "Libration-Point Missions 1978-2000," Libration Point Orbits and Applications, Parador d'Aiguablava, Girona, Spain, June 2002
  5. ^ What is that fine line difference between the terms Lissajous orbit and Halo orbit around unstable Lagrange points? What exactly are in-plane and out-of-plane frequencies when depicting Lissajous curves in PCR3BP? - Quora. www.quora.com. [2015-05-31]. 

外部链接编辑