Анализ стабильности низких селеноцентрических орбит
Авторы: Ду Чунжуй, Старинова О.Л.
Опубликовано в выпуске: #10(106)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-10-2023
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Для решения задач исследования Луны требуется создать длительно функционирующие космические системы. Большинство низких селеноцентрических орбит нестабильны, в связи с чем необходимы затраты рабочего тела для поддержания орбитальной структуры. Для этих орбит основными возмущающими факторами являются нецентральное гравитационное поле Луны и гравитация Земля и Солнца. В работе исследована стабильность низких селеноцентрических орбит путем моделирования пассивного движения с учетом этих основных возмущающих факторов. Выдвинут критерий определения стабильности орбиты, с помощью которого проанализирована круговая орбита Луны на высоте 100 км при различных начальных условиях. Получены диапазоны орбит Луны с хорошей стабильностью. Рассмотрена скорость изменения долготы восходящего узла, обнаружена стабильная низкая лунная орбита, которая может работать в течение продолжительного времени.
Литература
[1] Chongrui D., Koryanov V.V., Danhe C. Analysis of Orbital Movement Lunar Orbital Station. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, vol. 630, no. 1, art. 012027.
[2] Goff J. Lunar Orbital Facility Location Options. URL: https://selenianboondocks.com/2016/04/lunar-orbital-facility-location-options (дата обращения 10.11.2019).
[3] Meyer K.W., Buglia J.J., Desai P.N. Lifetimes of lunar satellite orbits. NASA STI/Recon, Technical Report N-TP-3394 94, 27771, 1994.
[4] Lara M., Ferrer S., De Saedeleer B. Lunar analytical theory for polar orbits in a 50-degree zonal model plus third-body effect. Journal of Astronautical Sciences, 2009, vol. 57, no. 3, pp. 561–577.
[5] Ely T.A. Stable constellations of frozen elliptical inclined lunar orbits. Journal of Astronautical Sciences, 2005, vol. 53, no. 3, pp. 301–316.
[6] Carvalho J.P.S., De Moraes R.V., Prado A. Some orbital characteristics of lunar artificial satellites. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 2010, vol. 108, no. 4, pp. 371–388.
[7] Bell T.E. Bizarre Lunar Orbits. Science@NASA. URL: https://selenianboondocks.com/2016/04/lunar-orbital-facility-location-options (дата обращения 15.11.2019).
[8] Archinal B.A., A’Hearn M.F., Bowell E., Conrad A., Consolmagno G.J., Courtin R., Fukushima T., Hestroffer D., Hilton J.L., Krasinsky G.A., Neumann G., Oberst J., Seidelmann P.K., Stooke P., Tholen D.J., Thomas P.C., Williams I.P. Report of the IAU working group on cartographic coordinates and rotational elements: 2009. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 2011, vol. 109, no. 2, pp. 101–135.
[9] GB/T 30112–2013. The Lunar Coordinate System. National Standard of the People’s Republic of China. Beijing: Standards Press of China, 2013.
[10] Пугачева С.Г., Шевченко В.В. Гравитационные аномалии на Луне. Матер. Междунар. конф. «ИнтерКарто/ИнтерГИС», 2016, т. 1, № 21, с. 514–521.
[11] Song Y.J., Kim B.Y. Evaluating high-degree-and-order gravitational harmonics and its application to the state predictions of a lunar orbiting satellite. Journal of Astronomy and Space Sciences, 2015, vol. 32, no. 3, pp. 247–256.
[12] Gupta S., Ram K.S. Effect of Altitude, Right Ascension of Ascending Node and Inclination on Lifetime of Circular Lunar Orbits. International Journal of Astronomy and Astrophysics, 2011, vol. 1, no. 3, pp. 155–163.
[13] Konopliv A.S., Asmar S.W., Carranza E., Sjogren W.L., Yuan D.N. Recent gravity models as a result of the Lunar Prospector mission. Icarus, 2001, vol. 150, no. 1, pp. 1–18.
[14] Curtis H.D. Orbital mechanics for engineering students. Butterworth–Heinemann, Oxford, 2009, pp. 587–590.