Двойной маятник в системе Марс-Фобос как прообраз космического лифта

Abstract

В данной работе рассматриваются возможные построения двойного маятника, фиксированного в точке либрации L1, в рамках плоской круговой задачи с тремя телами. Показаны возможные конфигурации положения равновесия маятника в зависимости от соотношений масс и длины маятников, составляющих двойной маятник. В данном случае маятник ориентирован на Марс. Изучаются малые движения вблизи этих стабильных равновесных конфигураций. Проведённые исследования дают возможность построить двухканатный космический лифт от точки либрации L1 как в сторону Марс-Фобос, так и в обратном направлении Луны (расстояние от точки L1 до поверхности Фобоса 3,4 км, а до поверхности Марса ~7800 км). Полученная собственная длина троса, на которую можно развернуть двойной маятник в положение верхней точке. Это позволяют заранее предсказать возможные движения космического лифта при небольших возмущениях относительно стабильного положения равновесия. Цель работы состоит в анализе изменения потенциальной энергии двойной тросовой системы Марс—Фобос в