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uc矩陣基本思想

生活 更新时间:2024-07-23 10:31:23

UC(宇宙世紀)年表的開端:摘自 着迷wiki

公元世紀(A.D.) 18世紀 1771.11.27

約瑟夫路易斯·拉格朗日(Joseph-LouisLagrange)提出拉格朗日點理論。

第一個時間點的内容就讓我很迷茫,是時候為自己的腦袋充充電啦資料搜羅開始:


對于現實中這位 法國籍意大利裔數學家和天文學家 約瑟夫·拉格朗日

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約瑟夫-劉易斯·拉格朗治 (Joseph-Louis Lagrange(1736-1813)

以及其學說,在網上搜羅了一下資料。(以下文字摘取自baidu百科.WIKI等)

發現:

18世紀法國數學家、力學家和天文學家拉格朗日在1772年發表的論文“三體問題”中,為了求得三體問題的通解,他用了一個非常特殊的例子作為問題的結果,即:如果某一時刻,三個運動物體恰恰處于等邊三角形的三個頂點,那麼給定初速度,它們将始終保持等邊三角形隊形運動。

原理:

三角形是最穩定的結構,由于物質的組成結構的不同會造成物質穩定性的不同,因此經過多方驗證,證明等邊三角形是三角形結構中最穩定的。

由于拉格朗日點的作用不僅體現在宏觀世界,也體現在微觀世界,因此人們認識到凡是沒有拉格朗日點構成的物質都是不穩定的。拉格朗日發現這種奇異點在天體運動系統中有5個,用字母L表示。L1、L2和L3在兩個天體的聯線上,為不穩定點。如一個物體在這些點上稍微挪動一下,就會離去,不再複位。L4、L5是穩定點。一個物體在此點上稍有移動,不會脫離,而是繞這個點作往返擺動,為此,它又稱作拉格朗日平動點。

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5個拉格朗日點的計算公式

五個點特解

L1

在M1和M2兩個大天體的連線上,且在它們之間。例如:一個圍繞太陽旋轉的物體,它距太陽的距離越近,它的軌道周期就越短。但是這忽略了地球的萬有引力對其産生的拉力的影響。如果這個物體在地球與太陽之間,地球引力的影響會減弱太陽對這物體的拉力,因此增加了這個物體的軌道周期。物體距地球越近,這種影響就越大。在L1點,物體的軌道周期恰好等于地球的軌道周期。太陽及日光層探測儀(SOHO)(NASA關于SOHO工程的網站)即圍繞日-地系統的L1點運行。

L2

在兩個大天體的連線上,且在較小的天體一側。

例如:相似的影響發生在地球的另一側。一個物體距太陽的距離越遠,它的軌道周期通常就越長。地球引力對其的拉力減小了物體的軌道周期。在L2點,軌道周期變得與地球的相等。

日地拉格朗日L2點:其中L2點位于日地連線上、地球外側約150萬公裡處,在L2點衛星消耗很少的燃料即可長期駐留,是探測器、天體望遠鏡定位和觀測太陽系的理想位置,在工程和科學上具有重要的實際應用和科學探索價值,是國際深空探測的熱點。

L2通常用于放置空間天文台。因為L2的物體可以保持背向太陽和地球的方位,易于保護和校準。

威爾金森微波各向異性探測器已經圍繞日-地系統的L2點運行。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡将要被放置在日-地系統的L2點上。另外世界首顆運行于地月拉格朗日L2點的通信衛星,我國探月工程項目嫦娥四号任務中繼星鵲橋号也将會運行在該軌道上。

另:嫦娥二号衛星于2011年6月9日16時50分05秒在探月任務結束後飛離月球軌道,飛向第2拉格朗日點繼續進行探測,飛行距離150萬公裡,預計需85天。北京時間2011年8月25日23時27分,經過77天的飛行,“嫦娥二号”在世界上首次實現從月球軌道出發,受控準确進入距離地球約150萬公裡遠的、太陽與地球引力平衡點——拉格朗日L2點的環繞軌道。

2014年11月23日服務艙實施月球借力軌道機動控制,飛向地月L2點。此後,11月27日進入環繞地月L2點的李薩如軌道,這是我國飛行器首次飛抵地月L2點(而不是地日拉格朗日點);11月28日、12月11日、12月26日分别實施了三次軌道維持控制 。

L3

在兩個大天體的連線上,且在較大的天體一側。

例如:第三個拉格朗日點,L3,位于太陽的另一側,比地球距太陽略微遠一些。地球與太陽的合拉力再次使物體的運行軌道周期與地球相等。

一些科幻小說和漫畫經常會在L3點描述出一個“反地球” 。

L4

在以兩天體連線為底的等邊三角形的第三個頂點上,且在較小天體圍繞兩天體系統

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質心運行軌道的前方。此點穩定的原因在于,它到兩大物體的距離相等,其對兩物體分别的引力之比,正好等于兩大物體的質量之比。因此,兩個引力的合力正好指向該系統的質心,合力大小正好提供該物體公轉所需之向心力,使其旋轉周期與質量較小天體相同并達成軌道平衡。該系統中,兩大物體和L4點上物體圍繞質心旋轉,旋轉中心與質心重合。事實上,L4與L5點上的物體的質量必須小到可忽略。

L4和L5點有時被稱為三角拉格朗日點或特洛伊點。

L5

在以兩天體連線為底的等邊三角形的第三個頂點上,且在較小天體圍繞較大天體運行軌道的後方。

L4和L5有時稱為“三角拉格朗日點”或“特洛伊點”。

土衛三的L4和L5點有兩個小衛星,土衛十三和土衛十四。土衛四在L4點有一個衛星土衛十二。


通過對于以上資料的閱讀,終于能夠初步看懂機動戰士高達中殖民地的位置來由。但是......

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機動戰士高達中各知名地被安置在L1-L5的拉格朗日點(平動點)上

還有一個疑惑,那就是從上圖可以看出殖民地也好,小行星也好,都是在以一個特定的軌道運動着。那麼這個軌道又有什麼特殊性呢?

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通過圖中文字的閱讀得知,L1~L3由于安定性較差,其上的殖民地所繞行的軌道叫做HALO軌道

繼續搜羅資料,通過HALO軌道(暈軌道)進而查詢到了:

近日,就在兩天前,6月14日11時06分 資料來源:解放軍報社裝備發展部分社

探月工程嫦娥四号任務“鵲橋”中繼星成功實施軌道捕獲控制,進入環繞距月球約6.5萬公裡的地月拉格朗日L2點的Halo使命軌道,成為世界首顆運行在地月L2點Halo軌道的衛星。後續将在此軌道陸續開展在軌測試和中繼通信鍊路聯試,為年底擇機發射的嫦娥四号月球探測器提供地月中繼測控通信。

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中繼星的行進軌迹,以及後續月球探測器的計劃行進軌迹

關于HALO軌道文中繼續寫道:

Halo軌道又稱“暈軌道”,取日暈和月暈之意。不過其軌道形狀是非共面的三維非規則曲線,軌道控制的難度和複雜程度更是讓人頭暈目眩。技術人員說,航天器在這個軌道上運行就像調皮的孩子,一不留神就會“離家出走”,時間稍長就可能不知所蹤。而“鵲橋”需要時刻保持高穩定、高精度的姿态和角度,否則會影響信息傳輸。

技術人員介紹,應對複雜軌道下對航天器進行頻繁姿态調整的要求,保證在長達3年的衛星壽命期内從容面對突發事件、減少地面人員的操作負荷,五院把提升“鵲橋”的自主控制智能化水平、精準化程度放在了首位,在軌道控制策略上設計了速度增量關機和時間關機兩種模式,對軌控關機前的發動機脈寬進行了精确設計。同時為“鵲橋”量身定制了具有高智能化水平、全天候、全天時、全空域運行能力的光纖陀螺慣性測量單元,徹底擺脫了之前姿态敏感器需要借助地球、太陽等天體來定位的約束。


雖然看不大懂具體的操作方式,但可以看出,在Halo軌道上并不易,需要持續性的操作控制,

下圖為Halo軌道的示意圖。

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處于L2點中繼星所進行中的【非共面的三維非規則曲線】移動示意圖

現在終于懂了殖民地是為了在各自的L1~3點上不至于脫離軌道而進行着Halo軌道移動。相信那時的科技應該已經可以全自動的進行軌道計算調整了吧。


那麼回到主題:UC(宇宙世紀)年表 摘自着謎wiki

1801.01.01 喬賽普·皮耶吉神父(FatherGiuseppe Piazzi)發現小行星谷神星(1 Ceres)

1802.03.28 海因裡希·威爾海姆·奧伯斯(HeinrichWilhelm Olbers)發現小行星智神星(2 Pallas)

1804.09.01 卡爾·路德維希·哈丁(KarlLudwig Harding)發現小行星婚神星(3 Juno)

1807.03.29 海因裡希·威爾海姆·奧伯斯發現小行星竈神星(4Vesta)

1845.12.08 卡爾·路德維希·亨克(KarlLudwig Hencke)發現小行星義神星(5 Asliaea)

1847 小行星韶神星(6 Hebe)、虹神星(7Iris)和花神星(8 Flora)被發現

1848 安德魯·格雷厄姆(AndrewGraham)發現小行星穎神星(9 Metis)

1849 阿納貝爾·德·加斯帕裡斯(AnnibaleDe Gasparis)發現小行星健神星(10 Hygeia)和海妖星(11 Parthenope)

1850 小行星凱神星(12 Victoria)和芙女星(13Egeria)被發現

1851 小行星司甯星(14 Irene)和司法星(15Eunomia)被發現

1852 小行星靈神星(16 Psyche)到司劇星(23Thalia)被發現

1853 小行星司理星(24 Themis)、福後星(25Phocaea)、 冥後星(26 Proserpina)和司箫星(27 Euterpe)被發現

1854 小行星戰神星(28 Bellona)到司瑟星(33Polyhymnia)被發現

1855 小行星巫神星(34 Circe)、沉神星(35Leukothea)、馳神星(36 Atalante)和忠神星(37 Fides)被發現

1856 小行星卵神星(38 Leda)、喜神星(39Laetitia)、諧神星(40 Harmonia)、桂神星(41 Daphne)和育神星(42 Isis)

1857 小行星愛女星(43 Ariadne)到貞女星(50Virginia)以及思神星(56 Melete)被發現

1858 小行星禽神星(51Nemausa)到禍神星(55Pandora)被發現。 1859.09.22 羅伯特·盧瑟(RobertLuther)發現小行星憶神星(57 Mnemosyne)

1860 小行星協神星(58 Concordia)、希神星(59Elpis)、司音星(60 Echo)、囚神星(61 Danae)和效神星(62 Erato)被發現

1869 愛德華·埃弗雷特·海爾(EdwardEverett Hale)提出了适宜居住的人造衛星“The Brick Moon”。

“The Brick Moon”這本被稱為世界名著的書,我打算嘗試去找一下中文版本閱讀一番。

今天的學習記錄就先寫到這裡......休息...去制作高達模型咯...

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