【摘要】：在小行星探測任務(wù)中,航天器軌道設(shè)計(jì)需要充分考慮到小行星的非球形引力場的影響.太陽系中大部分小行星具有形狀不規(guī)則、密度不均勻的特點(diǎn),因此,在沒有繞飛軌道數(shù)據(jù)的情況下,精確計(jì)算其引力場非常困難.利用不規(guī)則小行星的多面體模型,采用體積離散方法通過直接積分計(jì)算小行星引力場球諧系數(shù)和表面重力場分布情況.將該方法與多面體方法進(jìn)行了比較,并以(433)Eros為例,通過該方法計(jì)算得到的結(jié)果與NEAR(Near-Earth Asteroid Rendezvous)探測器的軌道數(shù)據(jù)反演結(jié)果比較,C20項(xiàng)誤差不超過2%,使用該方法對我國小行星探測任務(wù)擬探測的(1996)FG3小行星的重力場進(jìn)行了計(jì)算.以嫦娥二號探測器飛越的(4179)Toutatis小行星為例,結(jié)合相應(yīng)的雷達(dá)觀測數(shù)據(jù)提供的小行星形狀模型,計(jì)算其表面引力勢情況,為通過飛越任務(wù)獲取的光學(xué)圖像分析其表壤的分布、流向等提供了相應(yīng)的理論依據(jù).該方法適用于密度不均勻天體,可為小行星探測任務(wù)軌道設(shè)計(jì)和著陸提供可靠的小行星引力場數(shù)據(jù).
[Abstract]:In asteroid exploration missions, spacecraft orbit design needs to fully take into account the impact of the asteroid's non-spherical gravitational field. Most asteroids in the solar system have the characteristics of irregular shape and uneven density, so it is very difficult to calculate the gravitational field accurately without orbiting data. Based on the polyhedron model of irregular asteroid, the spherical harmonic coefficient of asteroid gravitational field and the distribution of surface gravity field are calculated by volume discretization method through direct integration. The method is compared with the polyhedron method. Taking (433) Eros as an example, the result obtained by this method is compared with that of NEAR (Near-Earth Asteroid Rendezvous) detector). The error of C20 term is less than 2. The gravity field of (1996) FG3 asteroid to be detected by the Chinese asteroid exploration mission is calculated by using this method. Taking the (4179) Toutatis asteroid flying by the Chang 'e-2 probe as an example and combining the shape model of the asteroid provided by the corresponding radar observation data, the surface gravitational potential of the asteroid is calculated, and the distribution of the surface soil is analyzed for the optical images obtained by the overflight mission. The flow direction and so on provide the corresponding theoretical basis. This method is suitable for non-uniform density celestial bodies and can provide reliable data of asteroid gravitational field for asteroid exploration mission orbit design and landing.
【作者單位】： 中國科學(xué)院紫金山天文臺;中國科學(xué)院行星科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11303103,11473073)資助
【分類號】：P185.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2326452