月心轨道（Moon-Centered Orbit）
本文作者：天疆说
定义与分类位置
月心轨道是环绕月球运行、可由绕月二体问题的初值猜测（顺行、逆行均可）延拓得到的周期轨道（He 2026）。在周期轨道分类中，月心轨道与平动点轨道、共振轨道并列（He 2026、Folta 2015）。
三族成员
月心轨道含三族，分别对应 Hénon 1969（Hill 情形周期轨道分类）的 f、g、g′ 族（He 2026）：
- DRO（远距逆行轨道，f 族）：旋转系中绕月逆行，振幅增大时可扩展到 L1/L2 以外——见远距离逆行轨道（DRO）。
- DPO（远距顺行轨道，g 族）：旋转系中呈「8」字形，近月点近月、远月点沿 y 向延伸。
- LoPO（低顺行轨道，g′ 族）：顺行近圆低振幅轨道，振幅增大时远月点沿 x 向延伸。
工程成员：低月轨道与月球停泊轨道
工程上常用的月心轨道是低月轨道（LLO）/月球停泊轨道——属二体近圆轨道而非三体轨道族。典型用法：取距月面 100 km 的近月圆轨道为停泊轨道；与之相切的大幅值 L1 Lyapunov 轨道，在切点（x 轴上）经一次切向减速脉冲即可直接进入停泊轨道（郑越 2023），该机制构成「一条流形连接近地与近月轨道」的地月低能转移（见低能转移）。
月球周期轨道与流形相交的转移构造
Giancotti 2012 在平面 CR3BP 中引入圆柱同构映射，把给定雅可比常数的状态约化到 (x, y, γ) 相空间（γ 为速度方向角），使月球周期轨道与 L1 Lyapunov 轨道的不稳定流形可置于同一空间比较；沿两者的交点集取「只转动速度矢量、不改变大小」的最小脉冲。算例（C=3.185 的单圈月球周期轨道）：最优者从 L1 Lyapunov 轨道转入仅需 18.71 m/s。
相关统称
「近月周期轨道」（near-Moon periodic orbits）是按离月远近选出的跨类统称——成员含平动点轨道族（Halo、Lyapunov、Butterfly）与月心轨道族（DRO、LoPO）两类（Qi & Oguri 2023，用于光学自主定轨性能比较：近远月点距离差决定月球视直径变化范围，从而影响定轨性能）。它与「月心轨道」不是同一层概念，引用时注意区分。
术语变体对照
| 术语 | 含义 | 出处 |
|---|---|---|
| 月球停泊轨道 | 作转移终点的近月圆轨道（如 100 km） | 郑越 2023 |
| 月球周期轨道 | 平面 CR3BP 中绕月的闭合轨道 | Giancotti 2012 |
| 近月周期轨道 | 按离月远近选出的跨类统称 | Qi & Oguri 2023 |
| DPO / LoPO | 远距顺行 / 低顺行轨道（g / g′ 族） | He 2026 |
相关概念
- 远距离逆行轨道（Distant Retrograde Orbit, DRO）
- 准卫星轨道（Quasi-Satellite Orbit, QSO）
- Lyapunov 轨道（Lyapunov Orbit）
- 低能转移（Low-Energy Transfer）
参考文献
- Hénon, 1969, Numerical exploration of the restricted problem. V. Hill's case
- Giancotti, Pontani & Teofilatto, 2012, Lunar capture trajectories and homoclinic connections through isomorphic mapping
- Folta et al., 2015, An Earth-Moon system trajectory design reference catalog
- Qi & Oguri, 2023, Analysis of autonomous orbit determination in various near-Moon periodic orbits
- 郑越、赵敏, 2023, 基于大幅值 Lyapunov 轨道稳定流形的地月转移方法
- He et al., 2026, A review of cislunar constellation design and optimization