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Research Results 研究成果

カオス轨道を用いた地球–月系における探査机の轨道设计に成功

月周回有人拠点への货物输送や惑星探査机の轨道设计への応用に期待
工学研究院
坂东 麻衣 教授
2024.05.30
研究成果Math & DataPhysics & ChemistryTechnology

ポイント

  • ローブの动力学に注目して、短いカオス轨道をいくつも连结する轨道设计が可能なことを発见。
  • 地球?月円制限叁体问题において、従来の结果を上回る高効率かつ顽健な轨道を构成。
  • 月周回有人拠点への货物输送や惑星探査机の轨道设计への応用に期待。

概要

 北海道大学电子科学研究所の佐藤 让准教授と九州大学大学院工学研究院航空宇宙工学部门の坂东麻衣教授、同大学工学府航空宇宙工学専攻博士后期课程3年の平岩尚树氏、リオデジャネイロ连邦大学数学研究所のイザイア ニゾリ博士の研究グループは、短いカオス轨道をいくつも连结して地球から月へ向かう探査机の轨道を设计することに成功しました。
 研究グループは力学系におけるローブの动力学に注目し、いくつかのローブ系列の间をジャンプして目的地へ到达する制御法を考案しました。最适化の结果、地球?月円制限叁体问题のモデルであるヒル方程式系で地球周回轨道から月周回轨道へ向かう探査机に対して、従来の结果を上回る高効率かつ顽健な轨道を设计できました。本研究成果は、月周回有人拠点への货物运搬や惑星探査机の轨道设计への応用が期待されます。
 なお、本研究成果は2024年5月24日(金)公開のPhysical Review Research誌に掲載されました。

地球?月系における探査机の轨道

安定多様体(緑)と不安定多様体(赤)に囲まれたローブとその系列(黄、青)(左図) 出発点(▲)から目標点(★)までローブ系列(赤、紫)の間をジャンプ(d1、d2、d3)させる軌道設計法(右図)

地球-月系における探査機の軌道: 地球周回軌道から二つのカオス軌道(赤、緑)を経て月周回軌道へ到達する。地球は青い点、月は黄色の点で示されている。

论文情报

タイトル (ローブ动力学を用いた低次元ハミルトン系の顽健な轨道设计)
著者名 平岩尚樹1、坂东麻衣2、Isaia Nisoli3、佐藤 讓4(1九州大学大学院工学府航空宇宙工学専攻、2九州大学大学院大学院工学研究院航空宇宙工学部門、3リオデジャネイロ連邦大学数学研究所、4北海道大学電子科学研究所)
雑誌名 Physical Review Research(物理学の専門誌)
DOI 10.1103/笔丑测蝉搁别惫搁别蝉别补谤肠丑.6.尝022046

研究に関するお问合せ先

工学研究院  教授