発散度合いを考慮したハロー軌道の維持制御：連続入力の場合とパルス入力の場合

摘要

本研究では月，地球と，宇宙機による三体問題を扱う．月や地球の質量に対して宇宙機の質量は無視できるほど微小であり，宇宙機は月と地球により生成される重力場内を運動していると考えることができる．さらに，地球と月の運動を，それらの共通重心を中心とした円運動であると仮定し，いわゆる円制限三体問題を考える．円制限三体問題における重力場の力学的平衡点はラグランジュ点と呼ばれ，L_1からL_5まで存在することが知られており，これらの点の周りをまわる周期軌道をハロー軌道と呼ぶ．本研究で用いるハロー軌道は，地球から見て月の裏側に位置するL_2点を平衡点とする最大径約70，000［km］の軌道であり，このハロー軌道に沿って宇宙機が運動するような制御を考える．軌道上の宇宙機には，月の裏側の観測やL_2点に配置した宇宙港と地球との通信などの役割が期待されている．しかし，ハロー軌道は不安定周期軌道であり，制御なしではこの軌道に沿った運動を維持できない．