非常低地球轨道卫星的地球观测系统建模
摘要：非常低地球轨道（VLEO）上的卫星运行与太空船平台和任务设计的各种好处相关。对于地球观测（EO）任务而言，关键是降低高度可以使较小且功率较低的有效负载实现与较高高度上的大型仪器或传感器相同的性能，对太空船设计有重要的益处。因此，对利用这些轨道的研究兴趣的复苏，推动了在这个较低高度范围内实现可持续运行的新技术的发展。本文开发了以下系统模型：（i）提高空气动力学性能的新型材料，可减少阻力或增加升力产生和抗原子氧的侵蚀，（ii）用于在VLEO中持续补偿或减轻阻力的大气呼吸电推进（ABEP）。还讨论了可以利用VLEO的空气动力学力和力矩的姿态和轨道控制方法。将这些系统模型集成到概念级卫星设计框架中，并使用这种方法来探讨由这些新技术实现的未来EO航天器的系统级权衡。针对高光谱光学航天器进行了案例研究，显示了使用这些技术降低轨道高度的显著潜力，并表明与当前最先进的任务相比，可能节省高达75％的系统质量和超过50％的开发和制造成本。对于合成孔径雷达（SAR）卫星，轨道高度降低的质量和成本减少较小，但也指出目前可用的成本模型没有捕捉到这个领域的最新商业进展...
作者：N.H. Crisp, P.C.E. Roberts, K.L. Smith, V.T.A. Oiko, V. Sulliotti-Linner, V. Hanessian, G.H. Herdrich, Daniel Garc''ia-Almi~nana, D. Kataria, S. Seminari
论文ID：2108.01945
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2021-08-06