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附件2 论文中英文摘要格式 作者姓名:侯锡云 论文题目:平动点的动力学特征及其研究 作者简介:侯锡云,男,1981年7月出生,2003年9月师从于南京大学刘林教授,于2008年6月获博士学位.

中文摘要圆型限制性三体问题是深空探测器运动涉及的最基本的力学模型之一,它描述的是小天体(探测器)在两个按圆轨道相互绕转的主天体共同引力作用下的运动性态.深入研究该系统的动力学特征对深空探测任务的顺利完成至为重要.该力学系统不可积,因此,就动力学而言,对它仅存在的五个平动点(即五个特解)的动力学特征的研究,将起关键作用.本文的工作即围绕这五个平动点展开,所涉及的限制性三体系统,主要是与地球密切相关的日―地+月系(这里地+月表示地月系的质心)和地―月系,当然也包括太阳系的一些其他限制性三体系统.激发作者进行此项研究的契机是作者在攻博阶段参加的导师主持的两项航天课题(世界空间紫外填问题WSO/UV的国际合作研究与深空探测中平动点特征的应用).在这两项课题的基础上,略去具体课题的有关内容,作者尽可能系地统总结了关于共线与三角平动点动力学特征的已有研究成果,进一步深化完善了部分理论,并探讨了这些平动点在深空探测中的各种可能应用,从而形成此文.在我国将要大力开展深空探测之际,本文的工作有其重要意义.它不仅是天体力学自身理论上的深入,更是天体力学理论结合深空探测实际应用的产物.所获结果,可以为我国将来的深空探测任务,在轨道邻域奠定必要的理论基础. 一般而言,圆型限制性三体问题的五个平动点中,共线平动点是不稳定的,而当质量参数满足某些条件时,三角平动点是稳定的.长期以来,三角平动点因其稳定性在太阳系动力学(特别是小天体的演化)研究中备受关注.相反,共线平动点却受到 漠视 ,因为自然小天体不可能在其附近长期停留,从而不会出现新的天文现象.然而,随着航天时代的来临,共线平动点的特殊位置和不稳定的动力学特征越来越受到人们的青睐,这主要包括以下两个方面: 首先,共线平动点相对两个大天体不变的几何构形及其条件稳定性使得它们可以作为某些探测器理想的放置场所.例如,日―地+月系统的L1点可用于长期的日―地关系观测(如已有的探测器ISEE-

3、ACE,现有的探测器SOHO);

L2点稳定的热环境可用于巡天观测(如已有的探测器MAP,欧空局的PLANCK计划等);

L3点可用于实时观测太阳背面活动.这类应用往往要求探测器可以长时间运行在共线平动点附近,因此共线平动点附近条件稳定的周期或拟周期轨道可以作为探测器的目标轨道.然而这些轨道本质上仍是不稳定的,在受到很小的扰动后会很快飞离而去,因此在探测器的运行过程中必须考虑对其进行轨道控制.如何构造共线平动点附近具体的目标轨道以及如何克服目标轨道固有的不稳定性是这类应用必须解决的问题. 其次,共线平动点具有 强 不稳定性,除了条件稳定轨道之外,其附近的运动都有指数形式的发散项.当探测器在这些轨道上运行时,它们可以很快接近或远离共线平动点,因此这些轨道构成共线平动点附近的一些通道,探测器可以无动力地经过这些通道逃离或进入目标天体(即两个大天体中的一个)的引力范围.研究表明,发射行星际探测器时经过这些通道的转移方式比传统的基于二体近似的Hohmann转移方式要节省能量,因此它们又被称为节能通道.例如发射月球探测器时,可以通过日―地系的L1点或L2点的节能通道以及地―月系L1点或L2点的节能通道来节省能量;