Mars orbiter mission (MOM) is India’s first interplanetary mission. MOM was planned to be launched by Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) into an Earth elliptic parking orbit (EPO) in Oct-Nov 2013 utilizing the 2013 opportunity to rendezvous with Mars. This paper covers the mission design and analysis carried out for the MOM/PSLV mission. New software tools were designed and developed to design interplanetary trajectories, to generate total maneuver strategy from earth EPO to target Martian orbit, to design trajectory correction maneuvers in interplanetary cruise phase targeting to desired B-plane parameters and to design Mars orbit insertion maneuver. The launch window and optimum EPO requirements were generated and provided to PSLV. The target Martian orbit was selected considering all the specified s/c platform and payload constraints. Maneuver strategies were designed considering operational constraints and total mission profiles were studied comprising orbital events and Earth-Satellite-Sun geometry and distance characteristics. Non-nominal mission scenarios were studied, comprising launcher dispersions, missing any of the earth phase burns and backup maneuver plans generated. Mars orbit insertion maneuver strategy was designed considering nominal and non-nominal scenarios. MOM was launched on 5th November, 2013 and successfully captured into the desired Martian orbit on 24th September, 2014 achieving the main technological objective of the mission in India’s first interplanetary endeavor.

中文翻译：

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火星轨道飞行器的任务设计与分析

火星轨道飞行器任务（MOM）是印度的第一个行星际任务。利用2013年与火星会合的机会，极地卫星运载火箭（PSLV）计划将MOM发射到2013年10月至11月的椭圆形停车轨道（EPO）中。本文介绍了为MOM / PSLV任务执行的任务设计和分析。设计和开发了新的软件工具，以设计行星际轨道，生成从地球EPO到目标火星轨道的总体机动策略，设计以期望的B平面参数为目标的行星际巡航阶段的轨道校正机动以及设计火星轨道插入机动。生成启动窗口和最佳EPO要求，并将其提供给PSLV。选择目标火星轨道时要考虑所有指定的S / C平台和有效载荷约束。设计机动策略时要考虑到作战限制，并研究了包括轨道事件，卫星地球-太阳几何和距离特性在内的总任务概况。研究了非标称任务方案，包括发射器分散，缺少任何地相燃烧和生成的备用机动计划。火星轨道插入机动策略的设计考虑了名义和非名义情况。MOM于2013年11月5日发射升空，并于2014年9月24日成功进入了理想的火星轨道，实现了印度首次行星际飞行任务的主要技术目标。研究了非标称任务方案，包括发射器分散，缺少任何地相燃烧和生成的备用机动计划。火星轨道插入机动策略的设计考虑了名义和非名义情况。MOM于2013年11月5日发射升空，并于2014年9月24日成功进入了理想的火星轨道，实现了印度首次行星际飞行任务的主要技术目标。研究了非标称任务方案，包括发射器分散，缺少任何地相燃烧和生成的备用机动计划。火星轨道插入机动策略的设计考虑了名义和非名义情况。MOM于2013年11月5日发射升空，并于2014年9月24日成功进入了理想的火星轨道，实现了印度首次行星际飞行任务的主要技术目标。