17. 17世纪德国天文学家约翰内斯·开普勒提出描述行星运动的三大基本定律:
(a)行星绕太阳运动的轨道为椭圆(圆可视为特殊的椭圆),太阳位于椭圆的一个焦点上,所有行星的轨道可近似看成在同一平面内;
(b)行星在其椭圆轨道上的相等时间内,与太阳连线所扫过的面积相等.
(c)行星的公转周期的平方与它们的椭圆轨道长轴的立方成正比.
开普勒三定律为我们理解行星运动提供了重要的基础,并且被广泛应用于天体力学和行星轨道计算中.设
a,
b,
,地球、太阳、火星均可视为点,太阳位于
,地球的公转轨道可近似看成圆
,火星的公转轨道可近似看成圆
,且火星的公转周期约为地球公转周期的1.882倍.霍曼转移轨道
E是以太阳所在位置为其中一个焦点,并且与
均相切的椭圆.2020年,我国自主研制的火星探测器天问一号从地球发射,经霍曼转移轨道到达火星,如下图所示.
(1)计算霍曼转移轨道
E的离心率.(参考数据:
,计算结果保留两位小数)
(2)设天问一号位于
E上的一点
P,当
P不在
上时,
上存在依赖于
P的两点
A,
B,使得
为观测地球的最大视角(即地球不可能位于该角的外部),问:轨道平面内是否存在定圆
,使得直线
AB恒与
相切?证明你的结论.