操作:任务从使用猎鹰 9 号从地球成功发射开始。进入地球轨道后,航天器执行一系列轨道调整,以达到前往火星所需的速度。发射后,航天器执行精确的轨道转移,以与前往火星的轨道对齐。此操作包括计算燃烧,以使航天器走上正确的路径,确保高效准确地到达红色星球。轨道转移后,航天器进入巡航阶段,在此期间它将穿越广阔的空间前往火星。在此期间,航天器可以进行系统检查、仪器校准和任何必要的航向修正,以微调轨道。当航天器接近火星时,它会执行进入轨道的关键操作。精心定时的燃烧使航天器能够减速并被火星引力场捕获。这标志着从行星际空间过渡到火星轨道。椭圆轨道的设计旨在优化观测和通信能力,使航天器能够在任务期间改变与火星的距离。一旦进入所需的椭圆轨道,航天器便开始其通信和观测任务目标,并开始收集数据。建立通信系统以促进数据传回地球。在整个任务期间,航天器继续在椭圆轨道内运行,并根据需要定期调整以保持最佳状态。这种适应性确保任务能够应对运行期间的动态因素和意外发现。
A2/AD – 反介入/区域拒止 ASAT – 反卫星 ASBM – 反舰弹道导弹 C4ISR – 指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察 CCS – 反通信系统 CSpOC – 联合空间作战中心(美国) DSP – 国防支援计划 ELINT – 电子情报 EO – 电光 GEO – 地球静止或地球同步轨道 GNSS – 全球导航卫星系统 GPS – 全球定位系统 HEO – 高椭圆轨道 IAF – 印度空军 IGY – 国际地球物理年 IR – 国际关系 ISR – 情报、监视和侦察 LEO – 低地球轨道 MEO – 中地球轨道 MILAMOS – 适用于外层空间军事用途的国际法手册 MOL – 载人轨道实验室(美国)
在此模块中,解释了太阳 - 地球位置和大小的几何形状以及距离的几何形状。定义了一个太阳常数,通常以1353 w/m2的形式,尽管估计值有一些变化。此外,如果在大气中也没有衰减,则与正常射线的平面接收到的太阳常数,太阳辐射不同。由于地球轨道的椭圆度,该数量每天每天都有变化。太阳 - 地球大小,位置在图中示意显示太阳 - 地球关系的几何形状。3.1。由于地球围绕太阳的椭圆轨道,太阳和地球之间的距离差1.7%。平均地球距离为1.495 x 1011 m。太阳与地球的角度为32'。太阳的直径为1.39 x 109 m,地球的直径为1.27 x 107 m。
第 2 章。性能和发射任务 2.1。简介 2.2。性能定义 2.3。典型任务概况 2.4。一般性能数据 2.4.1。地球同步转移轨道任务 2.4.2。SSO 和极圆轨道 2.4.3。椭圆轨道任务 2.4.4。地球逃逸任务 2.4.5。 国际空间站轨道 2.5。注入精度 2.6。任务持续时间 2.7。发射窗口 2.7.1。定义 2.7.2。发射窗口定义过程 2.7.3。GTO 双发射的发射窗口 2.7.4。GTO 单发射的发射窗口 2.7.5。非 GTO 发射的发射窗口 2.7.6。发射推迟 2.7.7。升空前发动机关闭 2.8。飞行过程中的航天器定位 2.9。分离条件 2.9.1。定位性能 2.9.2。分离模式和指向精度 2.9.2.1。三轴稳定模式 2.9.2.2。旋转稳定模式 2.9.3。分离线速度和碰撞风险规避 2.9.4。多分离能力
第 2 章。性能和发射任务 2.1。简介 2.2。性能定义 2.3。典型任务概况 2.4。一般性能数据 2.4.1。地球同步转移轨道任务 2.4.2。SSO 和极圆轨道 2.4.3。椭圆轨道任务 2.4.4。地球逃逸任务 2.4.5。 国际空间站轨道 2.5。注入精度 2.6。任务持续时间 2.7。发射窗口 2.7.1。定义 2.7.2。发射窗口定义过程 2.7.3。GTO 双发射的发射窗口 2.7.4。GTO 单发射的发射窗口 2.7.5。非 GTO 发射的发射窗口 2.7.6。发射推迟 2.7.7。升空前发动机关闭 2.8。飞行过程中的航天器定位 2.9。分离条件 2.9.1。定位性能 2.9.2。分离模式和指向精度 2.9.2.1。三轴稳定模式 2.9.2.2。旋转稳定模式 2.9.3。分离线速度和避免碰撞风险 2.9.4。多分离能力
解决北极地区独特基础设施挑战的一个明显解决方案是太空。6 脆弱而恶劣的环境使该地区的所有人类活动都充满挑战,而太空能力减少了建设物理基础设施的需要。商业卫星服务可以满足增加通信、监视和了解事件的需求,同时增加各国和合作伙伴之间的合作。在极地地区使用太空资产和太空基础设施并非没有挑战。然而,通过“优化现有和未来的太空基础设施,使用低地球轨道、地球同步轨道和高椭圆轨道,美国可以与其他北极国家合作,建立态势感知,加强行动,加强基于规则的共同秩序。”7 这种合作也应扩展到欧洲盟友和合作伙伴。8 继续在以前因环境恶劣而被忽视的地区进行研究和信息共享应该是解决这些问题的首选措施。这要求有共同利益或至少有重叠利益的盟友之间进行合作,并需要增加军事存在以保障该地区的安全。
本研究探讨了使用激光通信 (lasercom) 卫星间链路获取自主导航的相对位置测量值。激光通信交联链路有可能提供卫星间距离和方位测量值,以便在各种轨道情况下准确导航卫星,包括 GNSS 拒绝、GNSS 受限和深空环境。在低地球轨道 (LEO)、地球静止轨道 (GEO)、高椭圆轨道 (HEO) 和火星轨道星座的示例应用案例中,使用数值模拟将激光通信交联方法与传统定位和导航方法进行比较。在地球轨道上使用激光通信测量会导致 LEO 上的误差为 2 米,GEO 上的误差为 10 米,HEO 上的误差为 50 米,与当前基于 GNSS 的导航误差相当。采用所提导航方法的火星轨道器群定位误差为 10 米,与目前 DSN 导航误差相当(当 DSN 操作可用时),并且优于 DSN 数据间隙期间传播的状态知识。使用卫星间激光通信系统进行轨道测定还可以减少对地面跟踪和导航系统的依赖,从而提高太空任务的自主性。
ADR – 主动碎片清除 ASAT – 反卫星武器 COMSATCOM – 商业卫星通信 COTS – 商用现货 DARPA – 国防高级研究计划局 DoD – 国防部 DoS – 国务院 DSS – 国防太空战略 FAA – 联邦航空管理局 FCC – 联邦通信委员会 GEO – 地球同步轨道 GPS – 全球定位系统 GSD – 地面采样距离 HEO – 高椭圆轨道 IADC – 机构间空间碎片协调委员会 ICBM – 洲际弹道导弹 IoT – 物联网 ISR – 情报、监视和侦察 ITU – 国际电信联盟 LEO – 低地球轨道 MEO – 中地球轨道 NASA – 美国国家航空航天局 NATO – 北大西洋公约组织 NDSA – 国防空间架构 NOAA – 国家海洋和大气管理局 NPRM – 拟议规则制定通知 NSSS – 国家安全太空战略 ODMSP – 轨道碎片缓解标准实践 OST – 外层空间条约 PNT – 定位、导航和授时 RPO – 会合和近距操作 SATCOM – 卫星通信 SBIR – 天基红外监视 SDA – 空间发展局 SSA – 空间态势感知 SSN – 空间监视网络 STM – 空间交通管理 UNCOPUOS – 联合国和平利用外层空间委员会 UTC – 世界协调时 WMD – 大规模杀伤性武器