A Preliminary Impulsive Trajectory Design for (99942) Apophis Rendezvous Mission

Pureum Kim; 박상영; sungkicho; Jung Hyun Jo

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자료유형: 학술저널

저자정보: Pureum Kim (Department of Astronomy Yonsei University) 박상영 (연세대학교) sungkicho (Korea Astronomy & Space Science Institu) Jung Hyun Jo (Korea Astronomy and Space Science Institute)

저널정보: 한국우주과학회 Journal of Astronomy and Space Sciences Journal of Astronomy and Space Sciences 제38권 제2호

발행연도: 2021.1

수록면: 105 - 117 (13page)

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In this study, a preliminary trajectory design is conducted for a conceptual spacecraft mission to a near-Earth asteroid (NEA) (99942) Apophis, which is expected to pass by Earth merely 32,000 km from the Earth’s surface in 2029. This close approach event will provide us with a unique opportunity to study changes induced in asteroids during close approaches to massive bodies, as well as the general properties of NEAs. The conceptual mission is set to arrive at and rendezvous with Apophis in 2028 for an advanced study of the asteroid, and some near-optimal (in terms of fuel consumption) trajectories under this mission architecture are to be investigated using a global optimization algorithm called monotonic basin hopping. It is shown that trajectories with a single swing-by from Venus or Earth, or even simpler ones without gravity assist, are the most feasible. In addition, launch opportunities in 2029 yield another possible strategy of leaving Earth around the 2029 close approach event and simply following the asteroid thereafter, which may be an alternative fuel-efficient option that can be adopted if advanced studies of Apophis are not required.

#trajectory design #impulsive trajectory #asteroid exploration #(99942) Apophis #monotonic basin hopping

참고문헌 (38)

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Charles Acton / 2018 / A look towards the future in the handling of space science mission geometry / Planetary and Space Science 150:9~12

Bernardetta Addis / 2011 / A global optimization method for the design of space trajectories / Computational Optimization and Applications 48(3):635~652

Dana G. Andrews / 2015 / Defining a successful commercial asteroid mining program / Acta Astronautica 108:106~118

Marina Brozović / 2018 / Goldstone and Arecibo radar observations of (99942) Apophis in 2012–2013 / Icarus 300:115~128

Bernd Dachwald / 2007 / Solar Sail Kinetic Energy Impactor Trajectory Optimization for an Asteroid-Deflection Mission / Journal of Spacecraft and Rockets 44(4):755~764

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