嫦娥二号卫星飞越探测小行星的目标选择

摘要

嫦娥二号卫星成功实现日-地拉格朗日L2点的飞行探测，圆满完成多项科学探测和工程试验任务，计划开展以小行星为背景的飞向更远深空再拓展试验任务．本文针对该任务的目标选择问题，基于测控约束、时间约束、推进剂约束及目标星物理特性，提出了一套满足任务约束的小天体探测目标选择策略．首先，基于小行星的轨道特性及高精度递推模型，筛选出满足测控与通信约束的潜在目标星，根据卫星在轨寿命的时间约束，进而划定可选目标星的范围．然后，基于嫦娥二号卫星飞越探测成像约束、可选目标星的物理特性及观测定轨精度，确定潜在备选目标星；最后，基于日-地-月系统转移轨道两点边值问题的求解，分析备选目标星飞越探测的机会与速度增量需求，得到嫦娥二号再拓展任务飞越探测的目标小行星4179 Toutatis．2012年12月13日16：30，嫦娥二号卫星成功飞越4179 Toutatis小行星，获得大量高质量图像，从而验证了探测目标选择策略的正确性．