月球返回轨道再入角变化特征

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1、第29卷第5期2010年10月飞行器测控学报JournalofSpacecraftTr&cTechnologyV01．29No．5Oct．2010月球返回轨道再入角变化特征赵玉晖1”，侯锡云1”，刘林1’2(1．南京大学天文系·江苏南京·210093；2．南京大学空间环境与航天动力学研究所·江苏南京·210093)摘要：再入角是航天器返回大气层时在再入点处速度方向与“地平面”之间的夹角。若忽略地球的非球形因素，则可近似的看做轨道切向与横向之间的夹角。为了避免探测器过热问题，一般再入角不宜太大，在3。～8。之间。文章以只在近月点进行一次制动

2、的月球探测器的霍曼转移型的返回轨道为例，通过对轨道性质的分析和数值计算，说明地月相对位置和地球自转对月球返回轨道再入角的影响。分析和计算得到以下结论：1)对于相同的转移时间和固定的再入点，当月球位于南纬最高点时，则再入角的绝对值可以取到最小值；2)对于相同的转移时间和固定的再入角，当月球位于南纬最高点时，再入，最的纬度可以取到最大值；3)转移时间越短，再入角的绝对值可以取到更小值，而再入点纬度可以取到更大值。以上这些极值对应的都是极轨轨道。关键词：月球返回轨道；再入角；月球纬度；地球自转；过渡时间中图分类号：P173．5文献标识码：A文章

3、编号：1674—5620(2010)05—0075-05CharacteristicsoftheReentryAngleofLunarProbesZHAOYu-hui1一，HOUXi—yun1～，LIULinl’2(1．AstronomyDepartment，NanjingUniversity，Nanjing，JiangsuProvince210093；2．InstituteofSpaceEnvironmentandAstrodynamics，NanjingUniversity，Nanjing，JiangsuProvince210093)

4、Abstract：Reentryangleistheanglebetweenvelocityandgroundplaneatthereentrypointwhenaspacecraftreturnstotheearth．Neglectingthenonspheriealgravitationoftheearth，itcanbetakenastheanglebetweenthevelocityandthetangentdirectionoftheorbitatthereentrypoinLGenerallyspeaking，thereent

5、ryangleshouldbesmalle-noughtoavoidtheaerodynamicheatingproblem．TakingHohmanntransferorbitasanexample，thispaperstudiestherelationshipbetweenreentryangleandrotationoftheearthalongwithrevolutionofthemoon．Theoreticalanal—ysisandnumericalsimulationlcadstOtheIollowingresults：1)

6、Forafixedtransfertimeandafixedreentrypoint，theminimumoftheabsolutevalueofthereentryanglecouldbereachedonlywhenthemoonisatthesouthernpeakofitsorbit；2)Forafixedtransfertimeandafixedreentryangle。themaximumofthelatitudeofreentryanglecouldbereachedonlywhenthemooniSatthesouther

7、npeakofitsorbit；3)Theshorterthetransfertime，thesmal—leroftheminimumoftheabsolutevalueofreentryangleandthelargerthemaximumofthelatitude．Extremesoftheabovementionedvaluesarereachedonlywhentheorbitatreentrypointisapolarorbit．Keywords：ReturnOrbitfromtheMoon；ReentryAngle；Moon'

8、sLatitude；EarthRotation；TransferTime0引言月球探测器的返回轨道，是探测器在月球附近经过加速，脱离月球引力范围，进入月地转移轨道，到达地球引力范围后被地球俘获