基于最小轨道交叉距离的小行星顺访探测目标预筛选方法

小行星探测有助于研究太阳系演化等重要科学问题,在深空探测任务转移途中实施小行星顺访探测可增加科学研究回报。直接通过轨道递推筛选小行星探测目标计算量大、效率低,针对该问题提出了基于最小轨道交叉距离的目标预筛选方法。在推导出适用于计算双曲线轨道的最小轨道交叉距离公式后,将此理论应用到小行星顺访探测目标筛选中。首先基于探测器与小行星轨道的形状、空间位置计算二者轨道在空间中的几何最近距离,预筛选出可能满足接近距离标准的小行星目标;然后基于轨道递推模型,筛选出真实最近距离小于可接近标准的目标小行星。仿真结果显示,基于最小轨道交叉距离的预筛选方法可有效减少计算量,降低计算时间,提高小行星顺访目标筛选的效率。

基于轨道间最小距离的空间环境指数

空间环境指数是描述空间碎片对空间环境长期影响的量化评估指数。用该指数可以对比分析某空间物体的在轨运行是否对其他物体乃至整体环境产生较大威胁。对现有典型空间碎片环境指数及其建模方法进行分析和比较,并针对过去模型中平均碰撞风险计算方法的不足,提出一种空间环境指数模型,即基于轨道间最小距离(minimum orbital intersection distance,MOID)的空间环境指数(MOID-based space index,MBSI)。该指数综合空间碎片的质量、有效截面积等因素,基于MOID考虑碰撞风险,计算近地轨道(low Earth orbit,LEO)区域中不同空间物体的MBSI指数,并与已有的R_(N)指数、CSI(criticality of spacecraft index,CSI)指数的结果进行比对和分析。MBSI与R_(N)指数、CSI指数符合度超过60%,而MBSI更能体现空间物体寿命期内的危险程度。