大气密度不确定性对低地球轨道立方星轨道寿命估计的影响
地球与行星天体物理
2017-12-19 v2
摘要
位于低地球轨道（LEO）的纳卫星，尤其是立方星，是监测地球大气和环境状况的低成本选择。例如，天气预报报告所需的数据可以通过这类小卫星定期获取。因此，对于学术机构、大学等而言，这一事实使得纳卫星成为一种在适度预算下进行研究的极具吸引力的方式。在本项目中，我们计算了涉及低地球轨道纳卫星的假设任务的轨道寿命（或简称寿命），重点关注沿赤道线区域的探索。因此，在轨道力学框架内，我们展示了此类任务在长期和短期内的可行性。应用面向南美洲北部、非洲中部以及南亚岛屿/国家。为计算寿命，我们考虑了三种效应：i) 引力效应，ii) 地球形变效应，以及 iii) 大气密度效应。这些效应被包含在纳卫星绕地球运动的方程中。在求解该方程得到平均海平面以上 200-800 公里初始高度的结果后，我们计算并报告了到达 150 公里平均海平面高度的飞行时间。这些结果在此被定义为寿命，并根据实验数据和估计针对不同的大气密度剖面进行了计算。总之，我们找到了沿赤道线轨道运行的 LEO 小卫星假设任务的最低和最高寿命，并提出了密度相对不确定度的上限，以便估计可靠的寿命。
引用
@article{arxiv.1709.09128,
title = {Atmospheric density uncertainty effects on the orbital lifetime estimation for CubeSats at LEO},
author = {D. J. Cubillos Jara and J. A. Soliz Torrico and O. L. Ramírez Suárez},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.09128},
year = {2017}
}
备注
12 pages