再探 BepiColombo 太阳合实验
广义相对论与量子宇宙学
2022-01-14 v1 天体物理仪器与方法
摘要
ESA/JAXA 的 BepiColombo 任务目前正处于飞往水星的 7 年巡航阶段。作为该任务 16 项实验之一的水星轨道器射电科学实验（MORE），将在 2021 年 3 月的上合（SSC）期间以广义相对论（GR）测试为起点展开科学探测。在巡航阶段还将发生多次太阳合，为改进首次实验的结果提供诸多机会。MORE 的射电跟踪系统几乎能在所有太阳延伸角下（直至 7-8 个太阳半径）进行精确测距和多普勒测量，从而精确测量射电信号在 SSC 期间所经历的相对论时延和频移。该实验的最终目标是为广义相对论作为弱场极限下的引力理论设定新的精度限制。与所有引力实验一样，作用于航天器上的非引力加速度是主要关注点。由于靠近太阳，航天器将承受严重的太阳辐射压加速度，且太阳辐照度随机涨落的影响可能成为航天器抖动的重要来源。本文通过在动力学模型中引入太阳辐照度随机变化的影响，探讨了 BepiColombo SSC 实验结果的现实估计问题。我们提出了一种数值方法，以减轻可变太阳辐射压对实验结果的影响。模拟表明，在对太阳活动和观测覆盖范围作不同假设的情况下， 估计可达到的精度处于 范围内。
引用
@article{arxiv.2201.05107,
title = {The BepiColombo solar conjunction experiments revisited},
author = {Ivan di Stefano and Paolo Cappuccio and Luciano Iess},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05107},
year = {2022}
}