Determinación de órbita
La determinación de la órbita es la estimación de las órbitas de objetos como lunas, planetas y naves espaciales. Una aplicación importante es permitir el seguimiento de asteroides recién observados y verificar que no se hayan descubierto previamente. Los métodos básicos se descubrieron en el siglo XVII y se han perfeccionado continuamente.
Las observaciones son los datos sin procesar que se introducen en los algoritmos de determinación de la órbita. Las observaciones realizadas por un observador en tierra generalmente consisten en valores de azimut , elevación , rango y / o rango de rango marcados en el tiempo. Se utilizan telescopios o aparatos de radar porque las observaciones a simple vista son inadecuadas para una determinación precisa de la órbita. Con más o mejores observaciones, la precisión del proceso de determinación de la órbita también mejora y se producen menos " falsas alarmas ".
Una vez determinadas las órbitas, se pueden utilizar técnicas de propagación matemática para predecir las posiciones futuras de los objetos en órbita. A medida que pasa el tiempo, la ruta real de un objeto en órbita tiende a divergir de la ruta prevista (especialmente si el objeto está sujeto a perturbaciones difíciles de predecir , como la resistencia atmosférica ), y una nueva determinación de la órbita utilizando nuevas observaciones sirve para re -calibrar el conocimiento de la órbita.
El rastreo por satélite es otra aplicación importante. Para los Estados Unidos y los países socios, en la medida en que lo permitan los recursos ópticos y de radar , el Centro de Operaciones Espaciales Conjuntas recopila observaciones de todos los objetos en la órbita de la Tierra. Las observaciones se utilizan en nuevos cálculos de determinación de órbitas que mantienen la precisión general del catálogo de satélites . Evitación de colisionesLos cálculos pueden utilizar estos datos para calcular la probabilidad de que un objeto en órbita choque con otro. El operador de un satélite puede decidir ajustar la órbita si el riesgo de colisión en la órbita actual es inaceptable. (No es posible ajustar la órbita para eventos de muy baja probabilidad; pronto consumiría el propulsor que lleva el satélite para el mantenimiento de la posición orbital ). Otros países, incluidos Rusia y China , tienen activos de rastreo similares.
La determinación de la órbita tiene una larga historia, comenzando con el descubrimiento prehistórico de los planetas y los intentos posteriores de predecir sus movimientos. Johannes Kepler usó las cuidadosas observaciones de Tycho Brahe de Marte para deducir la forma elíptica de su órbita y su orientación en el espacio, derivando sus tres leyes del movimiento planetario en el proceso.
Los métodos matemáticos para la determinación de la órbita se originaron con la publicación en 1687 de la primera edición de los Principia de Newton , que proporcionó un método para encontrar la órbita de un cuerpo siguiendo una trayectoria parabólica a partir de tres observaciones. [1] Edmund Halley utilizó esto para establecer las órbitas de varios cometas , incluido el que lleva su nombre. El método de Newton de aproximaciones sucesivas fue formalizado en un método analítico por Euler en 1744, cuyo trabajo fue a su vez generalizado a órbitas elípticas e hiperbólicas por Lambert en 1761-1777.
