O que é determinação de órbita?

Na astronomia, a determinação da órbita significa prever a maneira como os objetos no espaço se orbitam. Existem vários métodos para fazer essas previsões. O método inicial de determinação da órbita é o método mais fácil e requer duas medições para encontrar a direção e a velocidade de um corpo em órbita. O método de mínimos quadrados é mais preciso, mas requer muitas estimativas da mesma órbita para produzir uma previsão da direção, velocidade e erro de órbita. O método de processamento seqüencial é o mais preciso e requer muitas estimativas de erro de órbita de modelos anteriores. Este método produz novos modelos orbitais que levam em consideração os vários fatores que causam erro de órbita, como pequenas colisões com poeira espacial. O erro da órbita pode causar grandes problemas no sistema GPS e precisa ser constantemente monitorado. Espera -se que os objetos programados para colidir com a Terra sejam previstos com ouMétodos de determinação bital antes do impacto.

A determinação inicial da órbita foi usada ao longo da história e desenvolvida independentemente por muitos astrônomos. Foi usado por Johannes Kepler para derivar suas três leis de movimento planetário. O primeiro modelo de órbita preciso para o planeta Marte também foi desenvolvido usando a determinação inicial da órbita.

Como foi desenvolvido pela primeira vez por Carl Friedrich Gauss em 1801, o método menos quadrado substituiu o uso da determinação inicial da órbita. Um período orbital é um loop completo de uma órbita. O método menos quadrado mostra que, entre períodos orbitais completos, sempre existem erros que se formam devido a forças e interações desconhecidas do órgão em órbita durante a viagem. A determinação inicial da órbita não leva em consideração dados anteriores. É apenas o primeiro passo na determinação moderna da órbita, porque o método menos quadrado calcula o erro da órbita.

os sO método de processamento igual é o mais preferido devido à modelagem de computador. Com esse método e o teorema de Sherman, os astrônomos desenvolvem modelos orbitais com o uso de computadores para encontrar a posição futura, velocidade, direção e erro orbital com dados muito limitados. O teorema de Sherman exige outra etapa de matemática para o método de processamento seqüencial, chamado linearização.

Os complexos dados de matemática e extensos necessários para o uso do método de processamento seqüencial geralmente não estão disponíveis; portanto, os astrônomos produzem estimativas para o método de processamento seqüencial. Isso reduz a dificuldade da determinação da órbita, mas aumenta um pouco o erro da órbita. Esse processo é chamado de referência de estimativa de estado. Os astrônomos usam a referência e a linearização da estimativa de estado somente quando os dados orbitais que estão estudando são pequenos demais para usar os métodos não lineares de processamento seqüencial.