用于缓解 Sgr A* 地空 VLBI 观测中星际散射效应的轨道设计

黑洞 Sagittarius A* (Sgr A*) 是下一代地空甚长基线干涉测量任务（如 Black Hole Explorer, BHEX）的首要目标，该任务旨在探测约 20 G$\lambda$ 量级的基线。在这些基线下，对 Sgr A* 的观测将受到来自星际介质 (ISM) 的衍射散射效应的影响。因此，我们研究了 ISM 中湍流的不同参数选择如何影响 BHEX 探测 Sgr A* 强引力透镜特征的能力。通过使用同心高斯环的简单几何模型来表示 Sgr A* 的光子环信号，并在 320 GHz 下进行观测，我们发现 BHEX-ALMA 基线具有所需的灵敏度，能够在 ISM 密度涨落幂律指数和湍流内尺度的较宽取值范围内观测 Sgr A*。对于具有中等灵敏度的其他基线，我们确定了对约 13.5 G$\lambda$ 的更短尺度进行观测的强烈需求。为此，提出了一种轨道迁移方案。该方案使用基于化学推进 (CP) 的霍曼转移和基于电推进 (EP) 的轨道抬升进行建模，结果表明基于 CP 的转移可以在数小时内完成，但燃料需求显著高于 EP，而 EP 需要约 6 周的转移时间。通过量化这些轨道在各自傅里叶覆盖范围内对光子环信号的空间分辨率、时间分辨率和角采样，我们研究了这些轨道对探测 Sgr A* 时空的后果。我们表明，更高的轨道能够分离时空特征，但会牺牲因散射损失的信号和时间分辨率，同时获得对光子环形态的更大访问能力。