田伟

(上海历元信息科技有限公司上海200241)

1 引言

太阳系内的小天体, 包括小行星、彗星等是未来深空探测的重要目标. 通过开展小行星探测任务有助于研究小天体的物质组成和运动规律、寻找太阳系起源和演化等基本天文学问题的答案, 同时也有助于实现小天体资源的利用和开发. 2019年4月19日中国国家航天局正式公布了中国小行星探测计划(见国家航天局“小行星探测任务有效载荷和搭载项目机遇公告”). 该计划将近地小行星(469219)Kamo`oalewa和主带彗星133P/Elst-Pizarro列为探测目标. 其中, 小行星(469219)Kamo`oalewa是2016年4月27日由夏威夷Haleakala天文台所发现. 长时间尺度的轨道动力学研究显示它是一颗绕日公转周期与地球相同、且在太阳-地球会合坐标系下围绕地球运动的近地小行星[1].

小行星(469219) Kamo`oalewa距离地球较近, 受地球和月球的摄动力显著, 且自身重力场微弱, 因此探测任务需要考虑的影响和约束不同于大行星[2–4]. 小行星历表是小行星探测任务规划和轨道设计的重要依据. 高精度的小行星历表可以确保探测器精确进入目标天体的引力影响区, 实施对目标小行星伴飞、绕飞和软着陆等高难度操作. 在应用历表约束时, 高精度的目标小行星历表也将有助于减少任务实施阶段探测器机动的次数和能量消耗.

小行星历表的精度一方面取决于观测数据类型、时间跨度和观测精度, 另一方面取决于动力学模型的准确性. 本文将首先根据小行星(469219) Kamo`oalewa的轨道特性,详细给出该小行星的……