Как движется орбита бабочки в 3D? Способ генерировать или визуализировать?

В документе Земля-Луна, близкий к прямолинейному ореолу и орбитам бабочки для исследования поверхности Луны (AAS 18-406), говорится

Периодические орбиты в системе Земля-Луна

Текущее исследование сосредоточено на трех типах периодических орбит в окрестностях Луны: почти прямолинейные гало-орбиты (NRHO), которые являются периодическими во вращающейся системе отсчета Земля-Луна в CR3BP; орбиты бабочки, периодическое семейство, которое раздваивается от NRHO; и круговые низкие лунные орбиты (LLO), которые являются периодическими в кеплеровском смысле.

и показывает рисунок ниже. Здесь есть несколько вопросов и ответов о почти прямолинейных гало-орбитах и ​​очень популярном видео на YouTube « Объяснение и визуализация почти прямолинейной гало-орбиты» Хорошо, по крайней мере мне это нравится.

Но я не могу ни понять, ни представить себе, как эти орбиты бабочек выглядят в 3D или как на них движутся объекты. Можно ли сгенерировать один и показать его здесь с несколькими представлениями, или найти ресурс, где это делается, или даже просто предоставить алгоритм и скрипт python, который их делает? Для начала будет достаточно даже набора векторов начального состояния.



Рисунок 1: Семейство L2 NRHO и бабочек

Рисунок 1: Семейство L 2 NRHO и бабочек

Есть то, что я считаю (несмотря на плохое качество воспроизведения) более четкой диаграммой в « Архитектурах орбит с несколькими телами для покрытия Южного полюса Луны».
@JCRM Спасибо! У группы К. Хауэлла есть лучший (и меньший) pdf онлайн здесь

Ответы (1)

Извините, что я так опоздал, но я довольно много работал с семейством бабочек, когда был студентом в группе профессора Хауэлла, поэтому я чувствую себя обязанным ответить! Похоже, вы уже нашли несколько хороших ресурсов, но я могу немного расширить и показать больше семьи :)

У меня есть довольно много визуализаций семейства южных бабочек L2 в CRTBP Земля-Луна. Я загрузил кучу видео в плейлист на YouTube . У меня также есть куча 3D-фигур в Plotly, которые довольно хороши, но я пока воздержусь от их публикации. Видео в этом плейлисте подробно описывают несколько вещей, в том числе эволюцию семьи и то, как на самом деле будут выглядеть некоторые орбиты с космическим кораблем. Семейство обширно и становится довольно сложным, поэтому примеры, показанные в видеороликах, охватывают лишь небольшое подмножество доступных движений. Надеюсь, однако, что примеры, которые я предоставил, позволят вам визуализировать остальную часть семьи в вашей голове.

Выделю несколько видео:

Я также подробно описал эволюцию семьи в своей диссертации . В частности, на рисунках 5.8—5.13 показана эволюция семейства. Я изо всех сил старался выделить движение и то, как оно меняется, но в 2D это сложно.

Я также рекомендую диссертацию Дэна Гребоу , в которой приводится больше примеров орбит и приводятся начальные условия, которые вас интересовали.

Есть о чем поговорить. Я мог бы продолжать и продолжать! Но, надеюсь, это ответ на ваш вопрос.

+n!Джекпот! О, это фантастика :-) пойду за тезисами и проведу выходные, изучая их. В то же время, если вы нажмете теги трех тел и гало-орбиты под вопросом, вы найдете больше вопросов без ответа или частично отвеченных, некоторые из которых также могут вас заинтересовать. Спасибо!
Это действительно замечательно, что вы также загрузили эти видео на YouTube. От имени всех читателей здесь Спасибо!
Я рад, что смог помочь! Если я могу что-то прояснить, не стесняйтесь обращаться.