¿Alguna vez se ha emitido un TLE para una trayectoria de nave espacial no vinculada a la órbita terrestre?

Esta excelente respuesta a la pregunta ¿Por qué no se ha publicado TLE para el satélite DSCOVR y el Falcon 9 R/B? sugiere que, según el conocimiento del escritor, los TLE solo se emiten para naves espaciales en órbita terrestre, lo que presumiblemente significa una órbita ligada gravitacionalmente (en lugar de una hiperbólica).

Sin embargo, estoy pensando que ciertamente es concebible que se emita uno para una nave espacial que ejecuta una maniobra de sobrevuelo de la Tierra si es lo suficientemente bajo y podría interactuar con otros satélites como medida de precaución.

Por otra parte, estoy pensando que esto podría ser inútil/sin sentido ya que el formato de un TLE requiere un valor para el movimiento medio (revoluciones/día) y no hay forma de que los otros parámetros tengan suficiente información para describir una órbita sin alguna forma de comunicar el semieje mayor, que sería negativo para un sobrevuelo hiperbólico.

Dado que los conjuntos de elementos de dos líneas en realidad contienen un espacio en blanco en la columna 52 (ver Wikipedia y Celestrak ) donde potencialmente podría insertarse un signo menos, en algún universo podría ser posible hacer esto. Además, los conjuntos de elementos de tres líneas están al menos definidos (consulte el PDF de Celestrak ), aunque no estoy seguro de con qué frecuencia se usan, y las columnas 11 y 12 de la tarjeta 3 están etiquetadas explícitamente como "tipo de órbita".

Pregunta: Por lo tanto, me gustaría saber si alguna vez se emitió un conjunto de elementos de dos o tres líneas para una trayectoria de nave espacial no vinculada a la órbita terrestre, o si de hecho no se ha emitido ninguno, en ese caso, si se podría emitir uno. si necesario. Buscando una respuesta fáctica bien respaldada, no solo una respuesta de "no que yo sepa".

Respuestas (2)

Desafortunadamente, no puede generar un TLE para un sobrevuelo parabólico o hiperbólico. La excentricidad debe estar entre 0 y 1, y el semieje mayor debe ser positivo. En algunos casos, ni siquiera puede encontrar un TLE que se ajuste a una órbita de período muy alto (una semana o más), aunque esa limitación puede desaparecer si usa explícitamente el propagador SGP4 (es decir, establece el byte "tipo de efemérides" en 2) . Hago exactamente eso cuando calculo TLE para algunos objetos en órbita terrestre muy alta:

https://www.projectpluto.com/tle_info.htm#eph_type_comment

Space-Track, con raras excepciones, no proporciona TLE para objetos en este tipo de órbita alta. En los casos en que lo han hecho, los TLE han sido para un objeto donde SDP4 encajaba o los TLE eran basura.

Sería mucho más conveniente para mí y para las personas con las que trabajo (astrónomos que buscan y rastrean asteroides cercanos a la Tierra) si los TLE tuvieran un mayor grado de flexibilidad. Pero no lo hacen.

La falta de un signo de excentricidad no es un problema. Una órbita con una excentricidad negativa es equivalente a una con el signo invertido, 180 grados sumados o restados de la longitud del periapsis y 180 grados sumados o restados de la anomalía media. El hecho de que no pueda almacenar una órbita parabólica o hiperbólica en un TLE es un poco más problemático, pero solo significa que debe usar algún otro formato. Ver, por ejemplo, los elementos de Cassini durante su "encuentro en la Tierra":

https://www.proyectopluto.com/pluto/mpecs/cassini.htm

Pero no existe un formato "estándar" para elementos orbitales capaces de manejar cualquier excentricidad u objeto central. Intenté impulsar uno, que no obtuvo aceptación, pero la discusión debería ilustrar los problemas generales involucrados:

https://www.proyectopluto.com/orb_form.htm

¡Esta es una respuesta interesante! Entiendo lo que quieres decir, de los cuatro voladores que conozco (Geotail, IBEX, Spektr-R y TESS), solo Geotail muestra un TLE en Celestrak (los otros tres son "perdidos" sobre los que preguntaré por separado). Cuando dice "debe estar entre 0 y 1, y ... debe ser positivo", ¿quiere decir que está limitado por el formato TLE, por SGP4 o por decreto? ¿Puede aclarar y apoyar con un enlace? ¡Muchas gracias!
La excentricidad está restringida tanto por el formato TLE (la excentricidad se almacena como siete dígitos con un punto decimal inicial implícito) como por el formato SDP4/SGP4. Por ejemplo, en varios puntos, se calculan cantidades como sqrt (1-e ^ 2) que le darían valores imaginarios/complejos. La ecuación de Kepler se resuelve de una manera que asume órbitas elípticas. Y así sucesivamente... la explicación del formato se encuentra en projectpluto.com/tle_info.htm (y recomendaría las columnas de Wikipædia y Celestrak vinculadas desde allí).
Se podría marcar un signo menos para la excentricidad usando una de las columnas desocupadas, como señalé en la pregunta. Podría dirigir una futura implementación de SGP4 para ir a un algoritmo de excentricidad negativa, de la misma manera que los períodos de más de 225 minutos van a SDP4 en lugar de "SGP4 clásico". Pero tengo que estar de acuerdo en que las posibilidades de que esto haya sucedido alguna vez son cada vez más bajas ;-) Entonces, aunque (como dijiste aquí ) es difícil demostrar que es negativo, voy a aceptar tu excelente respuesta y sigue con mi vida ;-)
Se agregó un comentario que explica que puede convertir cada caso de excentricidad negativa en un caso de excentricidad positiva. También habría formas de 'extender' los TLE para manejar órbitas parabólicas/hiperbólicas y, de hecho, hago exactamente eso en algunos de mis programas... pero sin ninguna expectativa de que alguien más adopte el esquema, aunque es útil para mis propósitos particulares.

No: los TLE están destinados a una familia particular de algoritmos que están diseñados para la propagación de la trayectoria de las naves espaciales en órbita terrestre (los modelos de perturbación simplificados).

En cambio, lo que puede encontrar son arreglos de estado (t, r, v) en un marco dado, en relación con un centro dado, emitidos como una especie de efemérides. Por ejemplo, JPL produce archivos SPK para todas sus naves espaciales.

Puede propagar cualquier trayectoria de masa puntual siempre que conozca el estado inicial (seis variables) y el tiempo, y un algoritmo "apropiado". “Apropiado” puede ser tan fácil como un problema de dos cuerpos o tan complejo como un algoritmo patentado que considera todas las fuerzas conocidas y las dinámicas de actitud.

¿Puede respaldar esto con alguna información de respaldo, por ejemplo, un documento que establezca esto explícitamente en relación con la generación de TLE? Entiendo que los conjuntos de elementos de dos y tres líneas se usan generalmente para elementos que orbitan la Tierra, pero eso no muestra a priori que sean fundamentalmente incapaces de hacer esto. Recuerde que SGP4 no solía poder aplicar las correcciones del "espacio profundo" (efectos de la Luna y la Tierra) hasta que luego se fusionó con SDP4, ¡aunque los TLE ya se estaban generando para ambos! Ver esta pregunta por ejemplo.
Como puede ver en el enlace celestrak.com/NORAD/documentation/spacetrk.pdf , los modelos SGP/SDP son específicos de la Tierra.
OK, tome la sección apropiada e inclúyala como una cita en bloque en su respuesta, en lugar de como un comentario. Recuerde, esa es una descripción de algunos de los algoritmos para la propagación (y no necesariamente uno absolutamente completo), no principalmente una especificación para su generación .
Es posible que algo en esta discusión del proyecto pluto projectpluto.com/sat_code.htm pueda (o no) ser útil.
¿Alguna vez se ha emitido un TLE para una trayectoria de nave espacial no vinculada a la órbita terrestre?
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