Preview

Chebyshevskii Sbornik

Advanced search

THE EVOLUTION OF A SATELLITE MOTION IN THE GRAVITATIONAL FIELD OF A VISCOELASTIC PLANET WITH A CORE

https://doi.org/10.22405/2226-8383-2013-14-1-94-103

Abstract

We investigate the motion of a satellite in the gravitational field of a massive deformable planet. Planet is modeled as body that consists of a solid core and a viscoelastic shell of a Kelvin-Voigt material. The satellite is modeled as a point mass. The system of integro-differential equations for a motion of a mechanical system is got out from the variational principle of the d’Alembert-Lagrange according to the linear theory of elasticity. Approximate equations of motion in vector are constructed with asymptotic method of motions separation. This system of equations describes the dynamics of the "planet-satellite"with regard to the perturbations caused by elasticity and dissipation. To describe the evolution of the orbital parameters of a satellite, averaged differential equations were derived. Phase trajectories were constructed for particular cases, their stationary solutions were found and investigated on stability. In the case of the existence of two stationary orbits stationary solution that corresponding to the motion along the orbit of larger radius is asymptotically stable, and the orbit of smaller radius is unstable. Some of the planets in the solar system and their satellites are considered as examples. This problem is a model for the study of the tidal theory of planetary motion

About the Authors

A. V. Shatina
Moscow State Technical University of Radio engineering, Electronics and Automation
Russian Federation


E. V. Sherstnev
Moscow State Technical University of Radio engineering, Electronics and Automation
Russian Federation


References

1. Приливы и резонансы в Солнечной системе: сб. статей / под ред. В. Н. Жаркова. М.: Мир, 1975. 287 с.

2. Белецкий В. В. Движение спутника относительно центра масс в гравитационном поле. М.: Изд-во МГУ, 1975. 308 с.

3. Марков Ю. Г., Миняев И. С. Роль приливной диссипации в движении планет и их спутников // Астрономич. вестн. 1994. Т. 28. №2. С. 59—72.

4. Вильке В. Г. Аналитическая механика систем с бесконечным числом степе- ней свободы. Ч. 1, 2. М.: Изд-во мех.-мат. факультета МГУ, 1997.

5. Вильке В. Г. Движение вязкоупругого шара в центральном ньютоновском поле сил // ПММ. 1980. Т. 44. Вып. 3. С. 395—402.

6. Шатина А. В. Эволюция движения вязкоупругого шара в центральном ньютоновском поле сил // Космич. исследования. 2001. Т. 39. №3. С. 303—315.

7. Вильке В. Г., Шатина А. В., Шатина Л. С. Эволюция движения двух вязко- упругих планет в поле сил взаимного притяжения // Космич. исследования. 2011. Т. 49. №4. С. 355—362.

8. Шатина А. В., Шерстнев Е. В. Движение спутника в гравитационном поле вязкоупругой планеты // ПММ. 2012. Т. 76. Вып. 6. С. 913—922.

9. Лейбензон Л. С. Краткий курс теории упругости. М. ; Л.: Гостехиздат, 1942. 304 с.

10. Мюррей К., Дермотт С. Динамика Солнечной системы. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. 588 с.

11. Куликовский П. Г. Справочник любителя астрономии. М.: Кн. дом, 2009.

12. Дубошин Г. Н. Небесная механика. Основные задачи и методы. М.: Наука, 1975. 799 с.


Review

For citations:


Shatina A.V., Sherstnev E.V. THE EVOLUTION OF A SATELLITE MOTION IN THE GRAVITATIONAL FIELD OF A VISCOELASTIC PLANET WITH A CORE. Chebyshevskii Sbornik. 2013;14(1):94-103. (In Russ.) https://doi.org/10.22405/2226-8383-2013-14-1-94-103

Views: 417


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-8383 (Print)