The current work analyzes the delta-V characteristics to deploy a lunar CubeSat impactor for an early phase feasibility study. The lunar CubeSat impactor is assumed to ride on the mothership and be deployed to hit the lunar surface during a flight inside the lunar sphere of influence (SOI). Different combinations of the periselene approach altitude and velocity for the mothership are considered to cover different flight trajectory environments, and the relevant optimal control problem is formulated under two-body dynamics for an early stage analysis. The CubeSat deployment moment is also varied to observe the associated affects. As a result, the optimal delta-V magnitude and direction characteristics with respect to different deployment times are analyzed and discussed via an example impact trajectory. Earlier deployment is preferable in the current conceptual mission not only for conserving delta-V, but also from the point view of a real-world ground operational timeline. In terms of the final impact conditions observed, the strongest candidate science that can be accomplished with the proposed concept would be to measure the lunar magnetic anomalies during the impact phase. The proposed CubeSat deployment strategy could be a more reliable choice because it can be accomplished with a delta-V that is similar to that in previous work while minimizing the effects on the original design baseline of the mothership’s flight trajectory. Moreover, the proposed approach is applicable to any type of planetary mission, lander or orbiter and to any planet.

中文翻译：

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在月球影响范围内飞行期间从母舰部署立方体卫星撞击器的初步 Delta-V 分析

当前的工作分析了 delta-V 特性，以部署月球立方体卫星撞击器进行早期可行性研究。月球 CubeSat 撞击器被假定为搭载在母舰上，并在月球影响范围 (SOI) 内飞行期间部署以撞击月球表面。考虑了母舰近远四月进近高度和速度的不同组合，以覆盖不同的飞行轨迹环境，并在二体动力学下制定相关的最优控制问题进行早期分析。CubeSat 部署时刻也会变化以观察相关影响。因此，通过示例撞击轨迹分析和讨论了关于不同部署时间的最佳 delta-V 幅度和方向特性。在当前的概念任务中，尽早部署不仅是为了保护 delta-V，而且从真实世界地面操作时间表的角度来看也是可取的。就观察到的最终撞击条件而言，利用所提出的概念可以完成的最强候选科学是在撞击阶段测量月球磁异常。提议的 CubeSat 部署策略可能是一个更可靠的选择，因为它可以通过与以前工作中的类似的 delta-V 来完成，同时最大限度地减少对母舰飞行轨迹原始设计基线的影响。此外，所提议的方法适用于任何类型的行星任务、着陆器或轨道器以及任何行星。但也是从真实世界地面操作时间表的角度来看。就观察到的最终撞击条件而言，利用所提出的概念可以完成的最强候选科学是在撞击阶段测量月球磁异常。提议的 CubeSat 部署策略可能是一个更可靠的选择，因为它可以通过与以前工作中的类似的 delta-V 来完成，同时最大限度地减少对母舰飞行轨迹原始设计基线的影响。此外，所提议的方法适用于任何类型的行星任务、着陆器或轨道器以及任何行星。但也是从真实世界地面操作时间表的角度来看。就观察到的最终撞击条件而言，利用所提出的概念可以完成的最强候选科学是在撞击阶段测量月球磁异常。提议的 CubeSat 部署策略可能是一个更可靠的选择，因为它可以通过与以前工作中的类似的 delta-V 来完成，同时最大限度地减少对母舰飞行轨迹原始设计基线的影响。此外，所提议的方法适用于任何类型的行星任务、着陆器或轨道器以及任何行星。可以用所提议的概念完成的最有力的候选科学是在撞击阶段测量月球磁异常。提议的 CubeSat 部署策略可能是一个更可靠的选择，因为它可以通过与以前工作中的类似的 delta-V 来完成，同时最大限度地减少对母舰飞行轨迹原始设计基线的影响。此外，所提议的方法适用于任何类型的行星任务、着陆器或轨道器以及任何行星。可以用所提议的概念完成的最有力的候选科学是在撞击阶段测量月球磁异常。提议的 CubeSat 部署策略可能是一个更可靠的选择，因为它可以通过与以前工作中的类似的 delta-V 来完成，同时最大限度地减少对母舰飞行轨迹原始设计基线的影响。此外，所提议的方法适用于任何类型的行星任务、着陆器或轨道器以及任何行星。