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关于长期摄动介绍

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长期因素的扰动

扰动动量不存在周期性波动,只是随时间单调增减。长期摄动是对天体运动在大尺度上的广义描述,可以用来描述天体过去和未来的运动。特别是轨道半长、直径和偏心率的长期扰动直接反映了天体运动的稳定性。

早在两个世纪前,拉普拉斯、拉格朗日、泊松等人就研究了太阳系内行星的轨道,特别是地球的轨道在很长一段时间内是否存在摄动的问题。19世纪末,法国天体力学家蒂伦首次在一阶和二阶范围内证明:太阳系行星的半长轴无长期摄动。这就是著名的关于太阳系稳定性的泊松定理。地球大气对人造地球卫星运动的阻尼作用使卫星轨道半长直径和偏心率单调减小,这是一个长期摄动的例子,直接决定了卫星的寿命。在大气的影响下,远地点高度逐渐降低,椭圆轨道缩小为圆形轨道。然后,卫星继续下降,落入稠密的大气层并坍塌。

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