深空探测中的实用相对论数据归算框架

面对未来角度测量微角秒级（例如LATOR）、距离测量毫米级（例如"火卫一激光测距"）的深空探测计划以及我国2013年将要实现的自主火星探测任务，本课题将以 IAU2000年决议为基础，进一步地拓展目前深空探测的相对论数据归算框架，进而建立起适用于光传播的参数化2阶后牛顿框架并由此将探测器发射的信号同地面站之间的通讯在相对论框架下自洽而完整的串联起来。在不同的截断精度下，通过采用半数值、半分析手段，构建起能够服务于未来高精度深空探测任务的实用相对论数据归算框架。本课题不但服务于未来高精度数据的归算与处理、太阳系大行星历表、高精度测控与导航，还能用于引力理论检验- - 成为深空探测的一大科学产出。

深空探测中实用相对论数据归算框架的建立将服务于未来高精度数据的归算与处理、太阳系大行星历表、高精度测控与导航。此外，太阳系为高精度基本物理学以及天文学探测提供了独一无二的实验条件以及广泛的新机遇。特别是一些深空探测实验，其中包括多普勒跟踪测量、雷达测距以及激光测距等等，已经成为了提高历表精度以及探索超越标准模型以外物理模型的一个十分敏感而有效的工具。在建立数据归算框架的过程中，光传播问题在其中起到了十分重要的作用。本课题的研究工作主要针对未来的高精度深空探测实验，建立起适用于光传播的参数化2 阶后牛顿框架，其数据类型涵盖了测角、测距以及测速。该深空探测中的实用相对论数据归算框架采用了：(1) 无任何特定态方程的一般物质模型；(2) 带有两个非零PPN参数γ 和 β的标量-张量理论；(3) 一些新物理学定律。本课题所建立的相对论性数据归算框架的应用包含了：(1)用于拟合我国自主太阳系大行星历表的任务支撑上；（2）用于深空探测实验检验引力理论的科学产出上。