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ESA LISA 任务的轨迹设计

广义相对论与量子宇宙学 2023-04-18 v1

摘要

三颗激光干涉空间天线(LISA)航天器将被置于地球尾随或地球先导轨道上的一个三角形编队中。它们将由一枚火箭共同发射,并利用太阳能电推进转移至该科学轨道。由于转移 Δv\Delta v 依赖于所选科学轨道,转移轨道与科学轨道已一并优化。对于 90 mN 的推力水平,每艘航天器分配 1092 m/s 足以满足 2034 年全年的发射。针对每个发射月份都设计了专用的科学轨道,其顶角变化接近 60±1.060^\circ \pm 1.0^\circ,臂长变化率最大为 10 m/s。此外,对科学轨道入轨以及入轨误差对编队稳定性的影响进行了详细的导航分析。分析表明,在科学轨道阶段初期,测距/多普勒测量配合一系列修正机动可将入轨散布降低至一角变化在 99%99\% 置信水平下保持在约 60±1.160^\circ \pm 1.1^\circ 的水平。然而,若在科学轨道入轨前未能充分表征科学轨道阶段中作用的自引力加速度,情况可能显著恶化。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.03040,
  title  = {Trajectory Design for the ESA LISA Mission},
  author = {Waldemar Martens and Eric Joffre},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.03040},
  year   = {2023}
}