地球公转轨道危地小行星天基光学监测仿真研究

发布时间：2024-05-10 05:39

　　小行星监测预警是开展行星防御的前提,针对地基望远镜无法监测来自太阳方向小行星的问题,本文论证了地球公转轨道天基光学望远镜任务概念。考虑地球第三体引力摄动,建立了望远镜轨道维持模型;考虑小行星视星等约束和望远镜视场约束,建立望远镜对小行星的可见性模型,评估了地球公转轨道光学望远镜的观测和预警效能。仿真结果表明:施加约580 m/s的速度增量可使望远镜6年内的漂移距离相对初始状态不超过6%;对构建的危地小行星数据库,在极限视星等为24的条件下,地球公转轨道光学望远镜在6年内可观测84.5%直径超过140 m的危地小行星,能够对来自太阳方向的危地小行星进行有效预警。地球公转轨道望远镜对危地小行星具有较好的观测预警效能。

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【部分图文】：

图2轨道维持后望远镜相对地球的距离随时间的变化

优化结果表明,在6年内施加8次共580.1m/s的速度增量,可使望远镜相对初始状态的漂移距离不超过635798.9km(为入轨时望远镜相对地球距离的6%),望远镜与地球的距离随时间变化情况如图2所示。定义日地旋转坐标系的原点在地球质心,R轴为地球在日心惯性系中位置矢量的方向....

图4太阳、望远镜、小行星的相位关系

V≤Vmax.(10)4.2视场约束

图5望远镜的极限视场

望远镜的极限视场中心始终由望远镜指向地球方向,视场为矩形,采用方位角α和俯仰角β进行描述,方位角α为望远镜和小行星的连线在望远镜轨道平面内的投影与望远镜极限视场中心方向的夹角,俯仰角β为望远镜和小行星的连线在垂直于望远镜轨道平面内的投影与望远镜极限视场中心方向的夹角。假设望远镜极....

图6数据库中小行星可见弧段的最大持续时长

首先仿真了数据库中小行星在望远镜极限视场内可见弧段的最大持续时间,如图6所示,横坐标为小行星的标号,纵坐标为小行星在望远镜视场内连续可见弧段的最大持续时间,其中可见的危地小行星共1665颗,可见的小行星中可见弧段最大持续时间不足一天的仅有1颗,其持续时间为0.7d。数据库中几....

本文编号：3968774