太陽系内のカオス的輸送機構の解明と応用：中エネルギー軌道力学の展開

太阳系内混沌输运机制的阐明和应用：中能轨道力学的发展

• 批准号: 18J00678
• 负责人: 大島 健太
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18J00678/
• 关键词: ラグランジュ点; 周期軌道; 不変多様体; チューブダイナミクス; 遷移軌道; 衝突軌道; 正則化; 平面円制限三体問題; 天体力学; アストロダイナミクス; 空間円制限三体問題; 安定・不安定多様体; Co-orbital orbit; 軌道面外方向の不安定性; Near rectilinear halo orbit; Quasi-satellite orbit

本年度は，ループ構造を持つ高エネルギー軌道の相空間構造を解析するために有用なポアンカレ断面を導入し，平面円制限三体問題においてラグランジュ点L1, L2, L3周りのリアプノフ軌道に付随する安定多様体を解析した結果，エネルギー的な禁止領域が消失してもL1, L2, L3に付随する安定多様体が互いに協働して相空間内に閉じたセパラトリクス構造を形成することを見出した．非線形性の弱い低エネルギー条件とは異なり，線形解析からは予測できない本質的な非線形現象であると考えられる．さらに，低エネルギー条件における安定多様体チューブ内部のtransit orbitの定義を拡張することで，高エネルギー条件においてL1, L2, L3に付随する安定多様体に囲まれた軌道群は低エネルギー条件下のtransit orbitと共通の性質を持つことを明らかにした．地球-月系および太陽-木星系において定性的に同じ結果が得られており，系によらない普遍的な現象であることが示唆される．また，低エネルギー条件における衝突軌道の遷移軌道解析への利用可能性を明らかにするため，平面円制限三体問題を用いて天体から離れたポアンカレ断面への衝突軌道の到達可能性を調べた．その結果，地球-月系および太陽-木星系において，極低エネルギー条件では衝突軌道が天体近傍から離脱できないが，極低エネルギー条件を除く低エネルギー条件では，中・高エネルギー条件と同様に衝突軌道がポアンカレ断面に到達できるため，遷移軌道解析にその相空間構造が有用であることがわかった．以上の本年度の研究成果をまとめると，平面円制限三体問題において，ラグランジュ点に付随する遷移現象の理解の枠組みを低エネルギー条件から高エネルギー条件に拡張し，天体近傍への遷移現象の衝突軌道に基づく解析手法を高エネルギー条件から低エネルギー条件に拡張した．

This year, the analysis of the phase space structure of the high-speed orbit and the structure of the ループ structure has Use the navigator section to import it, and the plane restricted three-body problem is point L1, L2, L3 The results of the analysis of the orbital track of the stable multi-body system, and the disappearance of the prohibited area of ​​the system L1, L2, L3's structure is stable and stable, and the structure of the multi-body structure is closed in the phase space and formed in the phase space. Non-linearity is a weak and low condition, it is different, linear analysis is a prediction, and the essential non-linear phenomenon is a non-linear phenomenon.さらに, low エネルギー condition における stabilization multi-body チューブ internal transit orbitのDefinitionを拡张することで,高エネルギーconditionsにおいてL1, L2, L3 has a stable multi-body orbital group, a transit orbit under low-energy conditions, and a common property. The Earth-Moon system is the same as the Sun-Jupiter system. The qualitative result is the same. The system is the universal phenomenon.また, low エネルギー condition における conflict orbit のmigration orbit analysis への utilization possibility を明らかにするため, Plane restricted three-body problem is used to solve the celestial body's separation and cross-section, conflicting orbit and arrival possibility, and adjust the possibility of arrival.その result, Earth-Moon system およびSun-Jupiter system において, extremely low エネルギー condition ではThe collision orbit means that the celestial body is close to the object, and the celestial body is close to it.ギーconditionsでは,medium・high エネルギーconditionsと同様にconflict trackがポアンカレsectionに arrive达できるため、Migration orbit analysis and phase space construction are useful. The above-mentioned research results of this year are the results of this year's research, and the planar restricted three-body problem is the same , ラグランジュ点にPays with the する transfer phenomenon of understanding の枠组みをlow エネルギー Article The conditions are high and the conditions are high, and the celestial bodies are close to each other and the migration phenomenon is in conflicting orbits. The basic analysis method is the high-level analysis method and the low-level analysis method.

项目成果

軌道傾斜角の変化における平面不安定周期軌道の役割

平面不稳定周期轨道在轨道倾角变化中的作用

• 发表时间: 2018
• 作者: Stefano Campagnola;Javier Hernando-Ayuso;Kota Kakihara;Yosuke Kawabata;Takuya Chikazawa;Ryu Funase;Naoya Ozaki;Nicola Baresi;Tatsuaki Hashimoto;Yasuhiro Kawakatsu;Toshinori Ikenaga;Kenshiro Oguri;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;大島健太;大島健太;新里喜宣;Kenta Oshima;新里喜宣;Kenta Oshima;新里喜宣;新里喜宣;大島健太
• 通讯作者: 大島健太

EQUULEUS Trajectory Design

• DOI: 10.1007/s40295-019-00206-y
• 发表时间: 2020-01-24
• 期刊: JOURNAL OF THE ASTRONAUTICAL SCIENCES
• 影响因子: 1.8
• 作者: Oguri, Kenshiro;Oshima, Kenta;Funase, Ryu
• 通讯作者: Funase, Ryu

Linking low- to high-energy dynamics of invariant manifolds, transit orbits, and singular collision orbits in the planar circular restricted three-body problem

将平面圆形受限三体问题中不变流形、过境轨道和奇异碰撞轨道的低能和高能动力学联系起来

• DOI: 10.1007/s10569-019-9934-0
• 发表时间: 2019
• 期刊: Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy
• 影响因子: 1.6
• 作者: Kenshiro Oguri;Kenta Oshima;Stefano Campagnola;Kota Kakihara;Naoya Ozaki;Nicola Baresi;Yasuhiro Kawakatsu;and Ryu Funase;Kenta Oshima and Tomohiro Yanao;Kenta Oshima
• 通讯作者: Kenta Oshima

From Low- to High-Energy Dynamics of Invariant Manifold Tubes, Transit Orbits, and Singular Collision Orbits in the Planar Circular Restricted Three-Body Problem

平面圆形受限三体问题中不变流形管、凌日轨道和奇异碰撞轨道的低能到高能动力学

• 发表时间: 2019
• 作者: Stefano Campagnola;Javier Hernando-Ayuso;Kota Kakihara;Yosuke Kawabata;Takuya Chikazawa;Ryu Funase;Naoya Ozaki;Nicola Baresi;Tatsuaki Hashimoto;Yasuhiro Kawakatsu;Toshinori Ikenaga;Kenshiro Oguri;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima
• 通讯作者: Kenta Oshima

ラグランジュ点に付随する遷移現象の低エネルギーから高エネルギー領域にまたがる統一的理解

对低能到高能区域拉格朗日点相关过渡现象的统一理解

• 发表时间: 2019
• 作者: Stefano Campagnola;Javier Hernando-Ayuso;Kota Kakihara;Yosuke Kawabata;Takuya Chikazawa;Ryu Funase;Naoya Ozaki;Nicola Baresi;Tatsuaki Hashimoto;Yasuhiro Kawakatsu;Toshinori Ikenaga;Kenshiro Oguri;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;Kenta Oshima;大島健太;大島健太
• 通讯作者: 大島健太