基于多天体引力辅助的太阳极轨探测器轨道设计

摘要

针对太阳极轨探测器轨道任务,将多天体引力辅助的方式运用到飞行轨道设计中.基于圆锥曲线拼接法,将探测器轨道分为木星借力前的多天体引力辅助轨道段和木星借力飞行轨道段两部分.在多天体借力飞行段,选择燃料最省为优化目标.在木星借力轨道段,选择日心轨道倾角为优化目标,对借力后的关键参数进行分析,对近日距不符合要求的轨道,通过适当减小轨道倾角,以指定的轨道倾角为目标再次进行优化,使得各轨道参数均满足要求.计算结果表明,运用多天体引力辅助方式发射太阳极轨探测器相对于直接从地球到木星的方式可节省30％左右的燃料,但会带来飞行时间过长的问题.