¿Qué es la determinación de la órbita?
En la astronomía, la determinación de la órbita significa predecir la forma en que los objetos en el espacio se orbitan entre sí. Existen varios métodos para hacer estas predicciones. El método de determinación de la órbita inicial es el método más fácil y requiere dos mediciones para encontrar la dirección y la velocidad de un cuerpo en órbita. El método de mínimos cuadrados es más preciso, pero requiere muchas estimaciones de la misma órbita para producir una predicción de la dirección, la velocidad y el error de la órbita. El método de procesamiento secuencial es el más preciso y requiere muchas estimaciones de error de órbita de los modelos anteriores. Este método produce nuevos modelos orbitales que tienen en cuenta los varios factores que causan un error de órbita, como pequeñas colisiones con polvo espacial.
La aplicación de la determinación de la órbita varía desde satélites de posicionamiento global (GPS) hasta órbitas de estrellas binarias. El error de órbita puede causar problemas importantes en el sistema GPS y debe ser monitoreado constantemente. Se espera que los objetos programados para chocar con la Tierra se predijan con oMétodos de determinación bital antes del impacto.
La determinación de la órbita inicial se ha utilizado a lo largo de la historia y ha desarrollado independientemente por muchos astrónomos. Fue utilizado por Johannes Kepler para derivar sus tres leyes de la moción planetaria. El primer modelo de órbita preciso para el planeta Marte también se desarrolló utilizando la determinación de la órbita inicial.
Dado que fue desarrollado por primera vez por Carl Friedrich Gauss en 1801, el método de mínimo cuadrado ha reemplazado el uso de la determinación de la órbita inicial. Un período orbital es un bucle completo de una órbita. El método del mínimo cuadrado muestra que entre los períodos orbitales completos siempre hay errores que se forman debido a las fuerzas desconocidas e interacciones del cuerpo en órbita durante el viaje. La determinación de la órbita inicial no tiene en cuenta los datos anteriores. Es solo el primer paso en la determinación de la órbita moderna porque el método de mínimo cuadrado calcula el error de la órbita.
el SEl método de procesamiento equencial es más preferido debido al modelado de la computadora. Con este método y el teorema de Sherman, los astrónomos desarrollan modelos orbitales con el uso de computadoras para encontrar la posición futura, la velocidad, la dirección y el error orbital con datos muy limitados. El teorema de Sherman requiere otro paso matemático para el método de procesamiento secuencial, llamado linealización.
Los complejos datos de matemáticas y extensos requeridos para el uso del método de procesamiento secuencial a menudo no están disponibles, por lo que los astrónomos producen estimaciones para el método de procesamiento secuencial. Esto reduce la dificultad de la determinación de la órbita, pero aumenta ligeramente el error de la órbita. Este proceso se denomina referencia de estimación estatal. Los astrónomos utilizan la referencia de estimación estatal y la linealización solo cuando los datos orbitales que están estudiando son demasiado pequeños para usar los métodos no lineales de procesamiento secuencial.