FIRST探索者——一种创新的低成本被动编队飞行系统

迄今为止的编队飞行研究需要对航天器的轨道要素和姿态进行连续且精细的修正。这增加了控制编队的复杂性和相关风险，常常使得编队飞行研究因技术和经济原因而不可行。被动编队飞行是一种新颖的航天飞行概念，为这些问题提供了解决方案。处于被动编队中的航天器被允许缓慢漂移和旋转，但通过使用先进的计量学和统计建模方法，其相对位置、速度和方向可以被高精度地确定。计量数据直接由有效载荷用于在软件中补偿航天器运动。因此，通常非常严格的航天器控制要求得以放宽，从而显著降低了任务复杂性和成本。天基低频射电天文学已被确定为使用这种新方法的概念验证探路者任务的关键科学应用。该任务名为FIRST（亚电离层射电天文学科学与技术编队飞行）探索者，目前正由欧洲空间局（ESA）研究。其目标是演示被动编队飞行，同时通过为天文学打开一个新的频率窗口，以极高的偶然发现因子开展独特的世界级科学。