基本介紹
- 中文名：中間軌道
- 外文名：parking orbit
- 特徵：更接近真實運動，能解析出表達式
- 定義：假設的接近於天體真實運動的軌道
- 成功例子：希爾的月球運動理論
- 理論：攝動理論
簡介,理論相關,相關名詞,轉移軌道,攝動,
簡介
天體力學中研究的一種天體運動軌道。是在天體力學攝動理論中一種假設的、接近於天體真實運動的、能列出解析表達式的軌道。在通常的攝動理論中，以二體問題（作用力僅包含中心天體的引力）中的克卜勒橢圓作為第一次近似，然後用疊代過程求各階攝動，而求出一定精度的解。但二體問題往往與真實情況相差很遠，需要尋求一種比橢圓軌道更接近真實運動的解——中間軌道，即尋求一種作用力，不僅包含中心天體的引力，而且還儘可能多地包含一部分攝動力，對應的運動方程一般是可積的，進一步求攝動時要簡單的可積系統。例如，在限制性三體問題中，如果一個主天體繞另一個主天體的運動速度比小天體的運動速度小得多時，可以近似地看作是不動的，即小天體在兩個固定的主天體吸引下運動，稱為雙不動中心問題，其對應解可以看作小天體運動的中間軌道。希爾（Hill，G.W.）在月球運動理論中，用近似模型得到的解，稱為二均軌道，將其作為中間軌道，再求攝動，是天體力學中用中間軌道的成功例子。
中間軌道實用化探討：為了求得天體在空間的真實位置（即有攝星曆表），通常採用在橢園基礎上的軌道攝動計算（有分析方法和數值方法兩種），或直接採用坐標的數值計算，但是，對於精密定軌問題，分析方法較繁，而數值方法又要受步長的限制，對大批資料處理很不利。如果改用比橢園更接近真實軌道的某一中間軌道作為第一近似，那么相應的剩餘攝動計算（分析方法或數值方法）或許會簡單些。但是中間軌道解本身往往比較複雜，最終用相應的瞬時軌道（中間軌道加攝動變化）來計算天體的位置可能並不簡單，如果是這樣，那只是矛盾“轉移”，其實際效果與橢園作為第一近似並無明顯差別。
理論相關
廣義來講橢圓軌道也是一種中間軌道﹐是求解過程中的一個過渡﹐但習慣上一般不用這個名稱。中間軌道還是與橢圓軌道有區別的。
中間軌道通常要滿足兩個條件﹕一是比橢圓軌道更接近真實運動﹐就是說作用力不僅包含中心天體的吸引力﹐還要儘可能多地包含一部分攝動力﹐而對應的運動方程一般又是可積的﹔另一個條件是在此中間軌道的基礎上求剩餘攝動要簡單﹐整個解最好沒有奇點。實際上就是尋找一種比較理想的接近真實運動的可積系統。這是相當困難的。到目前為止﹐還沒有一種普遍的解決方法﹐而只是針對某些天體的運動﹐找出對應的中間軌道。
在限制性三體問題中﹐雙不動中心問題就是關於小天體運動的一種可積系統（解是封閉的）。如果一個主天體繞另一個主天體的運動速度較慢﹐可以近似地把它們看作不動而成為雙不動中心問題﹐相應的解即可作為小天體運動的一種中間軌道。在研究人造衛星繞地球的運運規律時﹐除加芬克等人採用“旋轉橢圓”軌道（包含了地球扁率J項的一壯て諫愣?筒糠種芷諫愣?作為中間軌道外﹐文蒂和阿克肖諾夫等人都是把旋轉對稱的地球分解成兩個不動體﹐即雙不動中心﹐相應的小天體（人造地球衛星）在這種引力場中運動的解作為真實運動的中間軌道。布朗的月球運動理論就是建立在中間軌道基礎上的﹐所取的中間軌道是一種特殊的平面圓型限制性三體問題（希爾問題）的解﹐它可用收斂較快的級數表示。切博塔廖夫用數值方法得到了赫庫巴群﹑希爾達群和脫羅央群等小行星的周期軌道﹐以此為中間軌道建立的運動理論與觀測結果
尋找某種代替橢圓的中間軌道﹐進一步求出攝動變化﹐從而得到天體運動的解﹐這種方法稱為中間軌道理論。尋找理想的中間軌道很困難﹐已經得到的幾類中間軌道又都不夠理想﹕不是中間軌道本身不夠理想（即與橢圓軌道相差不大）﹐就是進一步求攝動比較麻煩。對於解決一些具體問題來說﹐已經找出的某些中間軌道還不如橢圓軌道簡便。因此﹐對於攝動理論來說﹐中間軌道理論還很不成熟。
相關名詞
轉移軌道
轉移軌道亦稱“過渡軌道”。太空飛行器從初始軌道或停泊軌道轉移到預定目標軌道的中間軌道。表示飛行器從初始軌道飛達最終軌道所經過的中間的軌道，或者飛行器從返回點到進入稠密大氣層邊界的再入點所經過的軌道。
攝動
攝動是天體力學的基本概念之一。指一個天體圍繞另一天體按二體問題運動時，由於受到其他天體的吸引或受其他因素影響而對正常圓錐曲線軌道的偏離。前種原因造成的偏離稱為引力攝動，後者稱為非引力攝動。如太陽輻射壓（和太陽風）的斥力和地球大氣阻尼所引起的對彗星運動的影響就是非引力攝動。按攝動項結構的形式，可分為攝動周期項（即攝動量要素中具有起伏特徵的項）、攝動長期項（即攝動量總是朝同一方向變化）和攝動混合項（即以時間與周期函式的積表示的項）。研究精確地確定攝動的大小和變化規律的理論和方法稱為攝動理論。用另外可積系統的軌道（稱為中間軌道）作基礎，也可以討論攝動。
攝動是一個天體繞其中心天體按二體問題規律運行時，因受別的天體引力或其它因素的影響，其軌道所產生的偏離現象。按其成因分引力攝動和非引力攝動。如太陽系中的行星、衛星、小行星、彗星和流星體等都經受著引力攝動；彗星接近太陽時受到太陽輻射壓和太陽風斥力的影響，則屬於非引力攝動。
