赫拉小行星任务的虚拟飞行课程

欧洲航天局的 Hera 系列飞船正在进行行星防御任务的预飞测试，其用于操控目标双小行星系统的导航与控制系统也在进行最后的太空检验。GNC 系统的验证包括在西班牙和德国同时进行一系列虚拟操作，以确保系统能够在极低重力环境中进行有效的接近操作。

Hera 飞船将在未来的外太空任务中面对非常特殊的环境，包括 Didymos 双小行星系统，该系统的引力场是地球的数万倍之弱。此外，由于美国国家航空航天局的 DART 飞船在 2022 年对 Dimorphos 造成了撞击，Dimorphos 的轨道已发生了变化，这次撞击可能会大幅改变这颗小行星的形状。

为了安全地在 Didymos 周围操作，Hera 飞船具有高度的自主性，其 GNC 系统可以融合各种数据源，构建出周围环境的完整图像。在接近操作期间，Hera 将通过自动表面特征跟踪来获取 Dimorphos 的质量，并且还将测量这颗小行星相对于整个 Didymos 系统的共同重心所带来的影响。

Hera 飞船的导航模式包括使用主小行星成像摄像头来探测小行星的边缘并与背景空间进行对比，当飞船离小行星越来越近时，还将采用无绝对参考的自主表面特征跟踪。此外，Hera 还将执行类似 ESA Rosetta 彗星探测器的“双曲线弧线”飞行路径，以保持与小行星的距离，并配备了自主的碰撞风险评估系统，以及碰撞回避机制。

总之，Hera 飞船的 GNC 系统经过了多方位的验证和测试，以确保它能够在任务中顺利运作，并且还将在未来的实验阶段继续进行测试，以准备好在 2026 年抵达 Didymos 时执行任务。