基于月球借力的低能DRO入轨策略

作者：张晨^*; 张皓

来源：航空学报, 2023, 44(02): 274-285.

• N体问题
• DRO轨道
• 轨道优化
• 弱稳定边界
• 庞加莱截面
• 月球借力

在地月空间的远距离逆行轨道（DRO）部署月球轨道站可显著降低月球开发成本，并可作为未来小行星探测和载人火星任务的跳板。月球轨道站的在轨建造和货物补给任务中，提高航天器入轨质量是重要问题。从地球至DRO的转移轨道可以采用弱稳定边界（WSB）转移轨道降低入轨脉冲，但是直接抵达WSB需要较高的火箭发射脉冲。研究了基于月球借力的弱稳定边界DRO入轨策略，首先通过“近月点庞加莱图”和“v无穷匹配”获得较好的轨道初值，接着采用“多步打靶”在星历下对转移轨道进行修正，上述方法有效提高了该类型转移轨道的计算效率。对于共振比2∶1的DRO轨道，总脉冲最优解的地球发射脉冲3.127 km/s（与直接抵达WSB相比降低60～70 m/s），飞行总时间102.88 d,DRO入轨脉冲仅需66.1 m/s。

• 单位
  中国科学院空间应用工程与技术中心