侦察是综合性行星防御缓解策略的关键组成部分——其旨在防止或减轻近距离接近地球轨道的天体所造成的撞击威胁。它为决策者提供关于近地天体物理特性与轨道参数的关键信息,从而实现对其尺寸、构成及轨迹的更准确评估。本研究探讨了如何在发现特定危险近地天体之前,最优地预先部署一支侦察航天器编队。它评估了从地球发射的航天器与从日地系统内部署位置机动的航天器组合的响应时间线与任务成功率。研究采用合成的小行星威胁群体来为每种候选架构生成性能指标。本研究采用了一个嵌套多目标优化框架,将用于侦察架构设计的快速精英非支配排序遗传算法与用于转移轨迹优化的粒子群优化算法相耦合。所得到的帕累托最优架构设计在响应时间、成本与飞越成功率之间进行权衡。任务约束条件考虑了接近光照条件、飞越速度与速度增量。结果表明,地球发射的航天器为快速响应近地天体侦察提供了最具成本效益的解决方案。对于单航天器配置,地球发射的飞行器相较于预先部署的天基航天器,将成功率提高了8.4%。为实现飞越覆盖的100%成功率,所需航天器不超过两艘:一艘地球发射的重型飞行器,辅以一艘预先部署的天基航天器。相比之下,单一的地球发射航天器可实现99.9%的成功率。当考虑纯预先部署的天基架构时,远距离逆行轨道可替代地球发射航天器的作用,尽管整体性能有所降低。其他最优的预先部署位置包括日地L3、L4和L5拉格朗日点附近的区域。

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