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由于具有比冲高、推进时间长，推力精确等显著优点，近年来一些空问大国开始使用离子推进飞船执行深空探测任务。相对传统的化学推进来说，离子推进飞船可以携带更多的科学探测载荷。然而，离子推进器推力很小，需要持续长时间的工作，这给轨道优化设计带来了新的挑战。
本文给出了三个小推力轨道设计的案例，包含了火箭发射段、行星引力辅助、推进器系统性能等方面的优化，并考虑了相关的约束条件。轨道设计结果展示了利用离子推进飞船实现各类深空探测任务的可行性。