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HERMES 星座中天区可见性分析以实现天体物理数据返回最大化

天体物理仪器与方法 2020-10-13 v1

摘要

HERMES 是一项由 3U 纳卫星组成、致力于探测与定位高能天体物理暂现源的科学任务,采用分布式空间架构在地球轨道上构成星座。其空间段搭载新型微型化探测器,用于探测明亮事件(如伽马射线暴(GRBs))与引力波事件(GWEs)电磁对应体的 X 射线时序辐射,在未来多信使天体物理中扮演关键角色。在轨运行期间,至少三台仪器需以最小间距分隔并观测共同天区,以对观测事件进行三角定位。纳卫星载荷的有效探测依赖于保证星座有利的轨道与指向配置。设计须应对小空间系统的限制,如缺乏在轨推进与系统预算缩减。本文描述了克服任务限制的方法与策略,同时在任务周期内实现令人满意的星座天区可见性。任务设计采用高保真轨道传播器,结合评估星座科学表现的新型任务分析工具。评估了对自然相对运动的影响——这对在无在轨轨道控制下实现有效星座配置至关重要。所述方法可轻松推广至任意分布式空间科学应用及地球与行星观测星座。此外,该可见性工具可用于星座飞行动力学操作,基于卫星实际轨道位置给出优化结果与指向计划。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.05603,
  title  = {Sky visibility analysis for astrophysical data return maximization in HERMES constellation},
  author = {Andrea Colagrossi and Jacopo Prinetto and Stefano Silvestrini and Michèle Lavagna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.05603},
  year   = {2020}
}

备注

31 pages, 18 figures, 3 tables. Published in Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems