ASTROD 1中的轨道计算与望远镜前指量研究

【摘要】： 单航天器激光天文动力学空间计划ASTROD 1是激光天文动力学ASTROD的第一步，通过发射绕太阳的无拖曳航天器，通过与地面站进行深空激光测距的方法，精确探讨天文动力学，检测相对论与时空基本定律，改进探测引力波的灵敏度以及更准确地测定太阳、行星和小行星参数。 本文主要利用牛顿定律，考虑了太阳、八大行星和冥王星、冥王星、月球和Ceres，Pallas，Vesta三颗最大的小行星以及后牛顿效应，建立了简单行星历表框架。在这个框架下，设计了ASTROD 1中2015年航天器的轨道，并计算了航天器的轨道精度。当航天器处于太阳背面附近时，地面站和航天器之间进行激光测距。由于此时地面站和航天器之间距离在2AU左右，为了成功的完成激光测距，本文确定了激光测距的时间，计算了望远镜的指向和望远镜的前指量，得到前指时间和前指角度分别为700秒和30角秒左右，并根据激光弥散斑和轨道精度之间的关系，判断航天器轨道精度是否满足航天任务的需要。另外，本论文也对ASTROD1中的航天器以及地面站作了简要介绍。