Что такое «Парусный остров стабильности»?

« Остров парусников» получил свое название от графика поверхности сечения Пуанкаре (SOS) потенциально стабильного семейства орбит S-типа в системе Плутон-Харон. Из сообщения в блоге НАСА Эймса под названием « Играем в шарики на Плутоне». Глядя на динамическую пыльную среду. Генераторы, подметальные машины и точки наилучшего восприятия Кимберли Эннико:

Отон Винтер (ЮНЕСП, Бразилия) рассказал о важности острова Парусник для миссии «Новые горизонты». При исследовании того, где частицы могут найти стабильные орбиты, их моделирование предсказало область, в которой находится группа орбит, характеризующаяся высоким эксцентриситетом (e = 0,2–0,8) и расположенная около 0,6 большой полуоси Плутона-Харона (т. е. между Плутоном и Хароном). . Они прозвали его «Островом парусника», потому что на графике зависимости эксцентриситета от расстояния от Плутона он был похож на парусник. Эта популяция «стабильных орбит» не была предсказана в предыдущей работе.

 

Рисунок выше взят из Giuliatti Winter et al 2010, где они описывают семейство стабильных орбит, называемых S-типом. Графики представлены в d против e. где d на оси x — это большая полуось Плутона (насколько далеко от барицентра Плутона), а e на оси y — эксцентриситет. «Белые» области — орбитальные решения, которые оказались устойчивыми. Зона «1» — это «Остров парусников», описанный в разговоре. Слева — прямые (наклон = 0) орбиты, справа — ретроградные (наклон = 180 градусов) орбиты.

Из книги ОСОБЕННАЯ СТАБИЛЬНАЯ ОБЛАСТЬ ВОКРУГ ПЛУТОНА И ЕЕ РОЛИ НА ТРАЕКТОРИИ МИССИИ «НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ» (PDF), список авторов которой, среди прочих, включает уже упомянутых Отона С. и Сильвию М. Джулиатти Винтер, UNESP São Paulo State University, Бразилия:

Рисунок 1 : Схема$a$[ большая полуось ] по сравнению с$e$[эксцентриситет] . Небольшая стабильная область показана черным цветом. Номинальные параметры частиц:$ω,= 0$а также$Ƭ > = 0$, куда$ω$является аргументом перицентра и$Ƭ$это эпоха перицентра.

Рисунок 2 : Образец поверхности Пуанкаре сечений для шести различных значений постоянной Якоби. В каждом случае показаны только те точки, которые связаны с периодическими и квазипериодическими орбитами семейства «BD» (Broucke, 1968), что соответствует малой области (рис. 1).

         

Рисунок 3 : Набор периодических орбит в синодической системе отсчета для различных значений$C_J$как показано на рисунке 2. Барицентр расположен в 0.

---

Номинальная траектория «Новых горизонтов» проходит вблизи этого участка траекторий «Остров Парусник», ближайший на расстоянии около 1650 км. До сих пор неясно, придется ли New Horizons корректировать свою траекторию, чтобы избежать любых возможных обломков на своем пути, но с учетом сделанных до сих пор наблюдений все кажется ясным. Алан Стерн, PI New Horizons, описывает возможные альтернативные траектории облета в этой статье .

---

Некоторое дополнительное чтение:

• Стабильные орбиты: миссия New Horizons к Плутону (PDF)
• Ограничения системы колец Плутона после звездного затмения 12 июня 2006 г. и последствия для опасности столкновения с New Horizons (PDF)
• Мелкие частицы в окружении Плутона: влияние давления солнечного излучения (PDF)
• Графики поверхности сечения Пуанкаре (PDF)