LETSGO:一项基于航天器的任务,旨在通过参考系拖曳效应精确测量太阳角动量
广义相对论与量子宇宙学
2015-03-19 v6 地球与行星天体物理
空间物理
摘要
LETSGO(LEnse-Thirring Sun-Geo Orbiter,伦斯-蒂林太阳-地球轨道器)是一项拟议的天基任务,涉及利用一艘沿垂直于黄道面的高偏心率日心轨道运行的航天器。该任务旨在通过持续监测地球与探测器之间的距离,精确测量太阳的一些重要物理性质,并检验其引力场的某些后牛顿特征。初步灵敏度分析表明,假设对航天器的测距精度达到厘米级,原则上可以在2年的时间尺度上以10^-3至10^-4的水平探测到作用于其上的伦斯-蒂林效应,而在相同的时间间隔内,太阳引力场中较大的史瓦西分量或许能以约10^-8至10^-9的相对精度被感知。由太阳非球面性引起的竞争性距离摄动将是一个系统误差源,但结果表明,所考察的三种运动动力学特征以不同方式影响地球与探测器之间的距离,从而允许在数据分析中进行分离。高偏心率将有助于减少非引力摄动的影响,当LETSGO在仅几个太阳半径处接近太阳时,这些摄动的影响无疑会非常严重。进一步的研究应致力于通过广泛的数值数据模拟、参数估计和协方差分析,探究非保守力的后果以及所关注效应的实际可测量性。此外,一种替代性的飞越构型也值得考虑。
引用
@article{arxiv.1104.4996,
title = {LETSGO: A spacecraft-based mission to accurately measure the solar angular momentum with frame-dragging},
author = {Lorenzo Iorio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.4996},
year = {2015}
}
备注
LaTex2e, double column, 19 pages, 3 figures, 3 tables, 97 references. Accepted for publication in Acta Astronautica. Proof corrections inserted