具有半年进动周期的倾斜 ASTROD-GW 编队的轨道优化与时延干涉测量
广义相对论与量子宇宙学
2015-09-18 v1 天体物理仪器与方法
摘要
ASTROD-GW（ASTROD [利用光学器件进行相对论天体动力学空间测试] 针对引力波探测优化）是一项引力波任务，旨在探测来自超大质量黑洞、极端质量比旋进 (EMRIs) 和银河系致密双星的引力波，同时测试相对论引力并探究暗能量和宇宙学。构成近乎等边三角形阵列的 3 艘航天器的任务轨道选在日地拉格朗日点 L3、L4 和 L5 附近。这 3 艘航天器之间进行干涉测距，臂长约为 2.6 亿公里。假设加速度噪声相同，由于臂长是 eLISA/NGO 的 260 倍，ASTROD-GW 在低频区域的探测灵敏度比 eLISA/NGO 高 260 倍。因此，ASTROD-GW 将成为更好的宇宙学探测器。在之前的论文中，我们研究了黄道面编队的时延干涉测量 (TDI)。为了解决源位置确定中关于黄道面的反射模糊性，我们将基本编队改为具有半年进动周期的轻微倾斜编队。在本文中，我们使用始于 2035 年 6 月 21 日的星历框架，数值优化了一组为期 10 年的倾斜 ASTROD-GW 任务轨道，包括倾角为 0{\deg}（无倾斜）、0.5{\deg}、1.0{\deg}、1.5{\deg}、2.0{\deg}、2.5{\deg} 和 3.0{\deg} 的情况。我们模拟了不同倾角下第一代和第二代 TDI 构型的时延，并对比/分析了数值结果，以通过抑制激光频率噪声低于二次噪声来达到 ASTROD-GW 所需的灵敏度。为了阐明不同倾角情况的计算过程，我们以 1.0{\deg} 为例展示了轨道优化和 TDI 模拟。
引用
@article{arxiv.1409.4162,
title = {Orbit optimization and time delay interferometry for inclined ASTROD-GW formation with half-year precession-period},
author = {Gang Wang and Wei-Tou Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1409.4162},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 7 figures and 5 tables. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1205.5175