DESTINY+任务设计：飞向活动小行星(3200)法厄同与多颗小天体
地球与行星天体物理
2022-04-15 v3 天体物理仪器与方法
计算工程、金融与科学
摘要
DESTINY+是日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的Epsilon中型任务，将飞越双子座流星雨母体(3200)法厄同。它将是世界上首个利用低推力推进系统从近地球同步转移轨道逃逸进入深空的航天器。在此过程中，DESTINY+将演示多项技术，包括高效离子发动机系统、轻质太阳能电池阵列板和先进小行星飞越观测仪器。这些演示将为JAXA设想的低成本、高频次空间探索计划铺平道路。在法厄同飞越观测后，DESTINY+将作为扩展任务访问其他小行星。任务设计分为三个阶段：螺旋形远地点抬升段、多月球飞越逃逸地球段、以及行星际与小行星飞越段。主要挑战包括在操作约束下优化多圈低推力螺旋段；在多体环境中设计多月球飞越序列；以及设计通过地球引力辅助连接的多次小行星飞越。本文展示了一种应对这些复杂问题的新颖实用方法，并给出了在质量预算和任务约束内找到的可行解。其中，基线方案被展示并深入讨论；DESTINY+将用离子发动机花费两年抬升远地点，随后进行四次月球引力辅助，并飞越小行星(3200)法厄同和(155140) 2005 UD。最后，详细给出了螺旋段和小行星飞越段的飞行操作计划。
引用
@article{arxiv.2201.01933,
title = {Mission Design of DESTINY+: Toward Active Asteroid (3200) Phaethon and Multiple Small Bodies},
author = {Naoya Ozaki and Takayuki Yamamoto and Ferran Gonzalez-Franquesa and Roger Gutierrez-Ramon and Nishanth Pushparaj and Takuya Chikazawa and Diogene Alessandro Dei Tos and Onur Çelik and Nicola Marmo and Yasuhiro Kawakatsu and Tomoko Arai and Kazutaka Nishiyama and Takeshi Takashima},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.01933},
year = {2022}
}