空间弹道捕获的广泛数据库及其在 Lunar Trailblazer 中的应用
数值分析
2025-06-12 v1 数值分析
动力系统
摘要
对于前往月球及更远天体的低能量任务，弹道捕获已被证明是一种有价值的技术，可在减轻推进系统需求的同时实现轨道插入。该方法有两个关键优势。第一，它扩展了插入窗口，允许在标称插入点处出现潜在故障时进行多次机动机会。第二，它使所需的插入机动可以分布在多次绕转中，从而降低单次燃烧推力方面的推进系统约束。此前的研究引入了能量跃迁域（Energy Transition Domain）的概念，以支持构建平面圆型三体问题中弹道捕获的全面数据库。然而，要将这些轨迹应用于实际任务场景，需要进行三维空间分析并转换到星历模型。本文首先将能量跃迁域框架扩展到空间情况，构建了一个广泛的空间弹道捕获数据库。然后，以 Lunar Trailblazer 为案例研究，利用任务特定的距离度量对轨迹子集进行筛选，并转换到星历模型。最后，分析了该子集的有趣特征，并选取了具有高保真度的样本轨迹作为 Lunar Trailblazer 的潜在备份方案。
引用
@article{arxiv.2506.09584,
title = {Extensive Database of Spatial Ballistic Captures with Application to Lunar Trailblazer},
author = {Lorenzo Anoè and Roberto Armellin and Gregory Lantoine and Claudio Bombardelli},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09584},
year = {2025}
}