利用Rosetta无线电跟踪数据解算小行星(21)Lutetia质量与体积密度

摘要：

小行星的质量与体积密度是解释其内部结构和物质组分的重要参数,探测器飞掠则是精确获取该参数的主要手段之一.本文利用Rosetta探测器飞掠小行星(21) Lutetia期间的无线电跟踪数据,基于自研软件解算了小行星(21) Lutetia的质量并根据星载科学级相机确定的形状模型给出了体积密度的估计值.解算过程中,针对星上高增益天线在俯仰和方位两个自由度上的旋转特性,建模去除其产生的附加多普勒频移摄动量并给出具体数学公式;为提升质量估计的可靠性提出两种不同的解算策略,基于参数性质及结合几何构型从参数相关性及解算稳定性两方面进行了详细讨论.解算得到(21) Lutetia的质量为(1.696+0.014)×1018 kg (1σ,误差0.85％),体积密度为(3.4±0.3)× 103 kg/m3.质量解算值与欧洲太空局(European Space Agency,ESA)的Rosetta科学团队提供的结果具有一致性,解算精度提高了15％.

关键词：Rosetta探测器、小行星(21) Lutetia、质量、体积密度、WUDOGS

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资助基金：国家自然科学基金41374024,41604004;湖北省自然基金创新群体2015CFA011;贵州省射电天文数据处理重点实验室开放基金KF201813

在线出版日期：2018-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：83-92