小行星監(jiān)測預(yù)警是開展行星防御的前提,針對地基望遠鏡無法監(jiān)測來自太陽方向小行星的問題,本文論證了地球公轉(zhuǎn)軌道天基光學望遠鏡任務(wù)概念�？紤]地球第三體引力攝動,建立了望遠鏡軌道維持模型;考慮小行星視星等約束和望遠鏡視場約束,建立望遠鏡對小行星的可見性模型,評估了地球公轉(zhuǎn)軌道光學望遠鏡的觀測和預(yù)警效能。仿真結(jié)果表明:施加約580 m/s的速度增量可使望遠鏡6年內(nèi)的漂移距離相對初始狀態(tài)不超過6%;對構(gòu)建的危地小行星數(shù)據(jù)庫,在極限視星等為24的條件下,地球公轉(zhuǎn)軌道光學望遠鏡在6年內(nèi)可觀測84.5%直徑超過140 m的危地小行星,能夠?qū)碜蕴柗较虻奈５匦⌒行沁M行有效預(yù)警。地球公轉(zhuǎn)軌道望遠鏡對危地小行星具有較好的觀測預(yù)警效能。

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圖2軌道維持后望遠鏡相對地球的距離隨時間的變化

優(yōu)化結(jié)果表明,在6年內(nèi)施加8次共580.1m/s的速度增量,可使望遠鏡相對初始狀態(tài)的漂移距離不超過635798.9km(為入軌時望遠鏡相對地球距離的6%),望遠鏡與地球的距離隨時間變化情況如圖2所示。定義日地旋轉(zhuǎn)坐標系的原點在地球質(zhì)心,R軸為地球在日心慣性系中位置矢量的方向....

圖4太陽、望遠鏡、小行星的相位關(guān)系

V≤Vmax.(10)4.2視場約束

圖5望遠鏡的極限視場

望遠鏡的極限視場中心始終由望遠鏡指向地球方向,視場為矩形,采用方位角α和俯仰角β進行描述,方位角α為望遠鏡和小行星的連線在望遠鏡軌道平面內(nèi)的投影與望遠鏡極限視場中心方向的夾角,俯仰角β為望遠鏡和小行星的連線在垂直于望遠鏡軌道平面內(nèi)的投影與望遠鏡極限視場中心方向的夾角。假設(shè)望遠鏡極....

圖6數(shù)據(jù)庫中小行星可見弧段的最大持續(xù)時長

首先仿真了數(shù)據(jù)庫中小行星在望遠鏡極限視場內(nèi)可見弧段的最大持續(xù)時間,如圖6所示,橫坐標為小行星的標號,縱坐標為小行星在望遠鏡視場內(nèi)連續(xù)可見弧段的最大持續(xù)時間,其中可見的危地小行星共1665顆,可見的小行星中可見弧段最大持續(xù)時間不足一天的僅有1顆,其持續(xù)時間為0.7d。數(shù)據(jù)庫中幾....

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