【天体物理】多体问题与天体力学模型仿真计算研究

　　项目介绍

　　正式科研：1v1线上定制辅导

　　项目收获：科研报告、导师推荐信

　　科研补充包：48课时科研基础课+15课时学术写作基础课

　　涉及领域

　　本课题涉及到 天体物理 | 天体运行轨道 | 万有引力 | 数据可视化 | 软件编程 | 仿真模拟 等方面的知识，适合申请 天文学 | 天体物理 | 宇宙学 | 航空航天工程 | 计算机科学 | 数学 等相关专业的学生

　　适合人群

　　有意提高自身知识水平及学术能力的学生

　　有意掌握前沿科研热点及科研方法的学生

　　有留学意向、跨专业深造的学生

　　研究前沿性

　　我国的航空航天事业始终保持着高速发展的态势，并逐渐在世界范围内崭露头角。随着天宫空间站的顺利应用，我国的航空航天技术已经取得了不俗的成就，走在了世界前沿。但从世界范围来看，我国仍有非常巨大的发展空间。

　　其中多体问题的研究具有十分重要的意义，通过深入研究其中的运行规律，可以为深空探测、转移轨道的设计问题等提供参考和依据。

　　本项目将以科幻作品中出现的多体问题为例，利用仿真软件进行建模分析，探究天体运行的规律。

　　研究介绍

　　本科研通过构建数学模型并进行仿真模拟描述多体问题。项目基于天体物理等相关背景知识，让学生参与建模分析过程。通过仿真软件和编程软件，得到丰富的数据并对数据进行处理和可视化。通过实践深入了解天体运行规律，并掌握引力场的分析方法，实现科研项目训练。

　　课题要点

　　课题研究方法

　　文献阅读、应用场景分析、仿真软件的学习和使用、算法的编程实现、数据处理和分析。

　　课题难点

　　需要一定天体物理知识以及数学能力，需要一定的软件学习、编程、数据分析能力。

　　1v1定制化辅导参考任务

　　任务一

　　掌握查阅文献和研究方法

　　掌握查阅文献和面向文献学习的方法;

　　掌握文献管理的方法;

　　通过查阅文献，学习该方向的研究热点和方向;

　　掌握快速提炼文献重要信息的方法。

　　任务二

　　学习天体运行的基本原理

　　复习万有引力等基本概念与原理;

　　学习天体运行的原理及定律，多体问题的运动规律。

　　任务三

　　多体问题仿真建模

　　基于多体问题构建数学模型;

　　数值分析是计算机仿真计算的基础，了解各种对微分方程离散化得到差分方程的方法，理解有限元分析原理;

　　基于多体的运动规律，学习使用仿真软件Matlab对多体系统进行仿真建模。

　　任务四

　　天体力学模型仿真计算

　　通过仿真计算得到引力场的数据;

　　对计算所得数据进行三维可视化，观察并分析系统引力场特性，并通过计算给出定量结论。

　　任务五

　　多体系统分析

　　综合仿真计算结果，深入分析系统力学模型，尝试设计多体系统探测轨道。

　　任务六

　　项目收尾

　　撰写整体报告;

　　准备一次20~30分钟的presentation。

　　(以上任务仅供参考，实际辅导根据定制化要求展开)