Hu, Xuanyu and Stark, Alexander and Dirkx, Dominic and Hussmann, Hauke and Fienga, Agnès and Briaud, Arthur and Mémin, Anthony and Melini, Daniele and Fayolle, Marie and Rambaux, Nicolas and Baguet, Daniel and Oberst, Jürgen (2023) Sensitivity analysis of polar orbiter motion to lunar viscoelastic tidal deformation. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, 135 (2). Springer. doi: 10.1007/s10569-023-10131-w. ISSN 0923-2958.
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Official URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s10569-023-10131-w
Abstract
We investigate the impact of viscoelastic tidal deformation of the Moon on the motion of a polar orbiter. The dissipative effects in the Moon’s interior, i.e., tidal phase lags, are modeled as Fourier series sampled at given frequencies associated with linear combinations of Delaunay arguments, the fundamental parameters describing the lunar motion around the Earth and the Sun. We implement the tidal model to evaluate the temporal lunar gravity field and the induced perturbation on the orbiter. We validate the numerical scheme via a frequency analysis of the perturbed orbital motion. We show that, in the case of the Lunar Reconnaissance Orbiter at a low altitude of less than 200 km, the main lunar tides and hence the potential Love numbers around the monthly and some multiple frequencies are dynamically separable. The omission of those effects in practice introduces a position error at the level of a few decimeters within 10 days.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/195477/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Sensitivity analysis of polar orbiter motion to lunar viscoelastic tidal deformation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 26 March 2023 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 135 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1007/s10569-023-10131-w | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Springer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 0923-2958 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | tidal deformatino, Moon, orbit, rheology, dissipation, perturbations | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R EW - Space Exploration | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Project JUICE - JANUS and GALA, R - Project BepiColombo - MERTIS and BELA | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Berlin-Adlershof | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Planetary Research > Planetary Geodesy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Stark, Dr. Alexander | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 14 Jun 2023 11:57 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 01 Dec 2023 08:52 |
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