ESA F级彗星拦截器：拦截尚未发现彗星的轨迹设计
地球与行星天体物理
2021-07-29 v1 天体物理仪器与方法
空间物理
摘要
彗星拦截器（Comet-I）于2019年6月被选为ESA首个F级任务。2029年及以后，Comet-I将搭载ESA的M4 ARIEL任务作为同乘乘客前往日-地L2准晕轨道。随后它将在L2点闲置，直到满足合适的出发条件以拦截一颗尚未发现的长周期彗星（或星际天体）。Comet-I目标因此未确定这一事实成为轨迹与任务设计的关键方面。本文首先分析长周期彗星群体，得出结论每年应有2至3个可行目标。然而，Comet-I仅能访问其中一部分，主要取决于地球与最接近地球轨道半径的节点之间的角距离。已对转移轨迹进行初步分析，以评估在给定航天器设计（包括全化学、全电和混合推进系统）下可达区域与转移时间之间的权衡。不同的地球逃逸方案也起着至关重要的作用，以增强Comet-I抵达可能的长周期彗星目标的能力。特别是，领先地球的拦截构型最可能从月球借力出发中获益。最后，初步的蒙特卡洛分析表明，Comet-I在少于6年的任务周期内成功访问一颗 pristine 新发现长周期彗星的可能性为95%至99%。
引用
@article{arxiv.2107.12999,
title = {ESA F-Class Comet Interceptor: Trajectory Design to Intercept a Yet-to-be-discovered Comet},
author = {Joan Pau Sánchez and David Morante and Pablo Hermosin and Daniel Ranuschio and Alvaro Estalella and Dayana Viera and Simone Centuori and Geraint Jones and Colin Snodgrass and Anny Chantal Levasseur-Regourd and Cecilia Tubiana},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.12999},
year = {2021}
}
备注
Preprint version of paper accepted for Acta Astronautica