利用隼鸟号遥测数据比较流星体轨道确定的解析与数值方法
地球与行星天体物理
2019-09-25 v2
摘要
火流星网络建立穿过地球大气的陨石物质的轨迹，并由此推导进入前轨道。三角测量的大气轨迹数据需要不同于应用于地球影响球外观测数据（如小行星的望远镜观测）的轨道确定方法。目前，绝大多数火流星网络使用解析方法确定并发布轨道数据，几乎无法灵活纳入轨道摄动。在此我们提出一种从火流星网络数据确定流星体轨道的新数值技术，并与既有方法比较。隼鸟号航天器的再入具有已知的地球前轨道，且被火流星网络相机观测到，为进行此比较提供了独特机会。由于对隼鸟号航天器和返回舱的初次观测在不同高度作出，我们能够量化大气对确定的地球前轨道的影响。独立考虑这些轨迹时，我们发现新数值方法确定的轨道在两种情况下都更贴近 JAXA 的遥测数据。比较由返回舱再入确定的轨道显示出对大气模型的需求，而主流解析方法缺乏该模型。利用模拟，我们确定大气摄动在约 90 km 处变得显著；高于典型陨落陨石事件的首观测高度。利用进一步模拟，我们发现技术间最显著差异出现在低进入速度和月球掠过轨迹两种情况。这些比较分歧区域表明在所选择的轨道确定算法中需要纳入摄动。
引用
@article{arxiv.1808.05768,
title = {Comparing Analytical and Numerical Approaches to Meteoroid Orbit Determination using Hayabusa Telemetry},
author = {Trent Jansen-Sturgeon and Eleanor K. Sansom and Philip A. Bland},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.05768},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 8 figures