¿Dónde se pueden encontrar las aceleraciones debidas a los términos de alto orden del modelo geopotencial?

La expresión de la perturbación orbital debida a J2 ( a j 2 = [ a r   a s   a w ] T ) así como su efecto derivado sobre el argumento del perigeo y la ascensión recta del nodo ascendente son bien conocidos y están disponibles en la mayoría de los libros.

En cuanto a los términos de orden superior relacionados con los armónicos zonales o achatamiento ( j 3 , j 4 , . . . ) y perturbaciones multipolares ( j 22 , j 3 metro , j 4 metro , . . . ), generalmente la ecuación general del potencial V ( r , d , λ ) se proporciona, ya que es una serie infinita de todos modos.

¿Existe alguna fuente confiable donde las perturbaciones derivadas a j norte metro = [ a r   a s   a w ] T para los casos que se presentan hasta J3, J4, etc.? Estoy buscando preparar un propagador que integre numéricamente los elementos orbitales osculadores afectados por estas perturbaciones, y me pregunto si estas expresiones ya están disponibles en alguna parte.

Respuestas (2)

En Fundamentos de astrodinámica y aplicaciones de Vallado , Sección 8.6.1: Campo de gravedad de un cuerpo central, deriva las ecuaciones para calcular las perturbaciones debidas a cuerpos asféricos. En la Sección 8.7.1: Aplicación: Modelo de aceleración simplificado, explica un ejemplo que calcula la aceleración debida a J2 a J6 (así como de la resistencia atmosférica) y proporciona las ecuaciones explícitas. En el Apéndice D.1: Coeficientes Gravitacionales, proporciona valores de algunos de los coeficientes del modelo EGM-08.

Acabo de recibir este anuncio de la lista de correo del JPL ssd-announce@list.jpl.nasa.gov:

Durante la semana del 12 de abril, el sistema de efemérides de Horizons se actualizará para reemplazar las efemérides planetarias DE430/431, utilizadas desde 2013, con la nueva solución DE440/441 y los dieciséis perturbadores de cuerpo pequeño más masivos.

La nueva solución planetaria de propósito general DE440/441 incluye siete años adicionales de datos astrométricos terrestres y espaciales, calibraciones de datos y mejoras de modelos dinámicos, que involucran de manera más significativa a Júpiter, Saturno, Plutón y el cinturón de Kuiper.

Para obtener más información, consulte "The JPL Planetary and Lunar Ephemerides DE440 and DE441", RS Park, et al., The Astronomical Journal, 161:105 (15 páginas), marzo de 2021.

Ese documento es The JPL Planetary and Lunar Ephemerides DE440 y DE441 , pero puede ser de pago.

Ver

3.2. Interacción punto-masa con cuerpos extendidos

La ecuación 28 y todo el material que la acompaña juntos forman una base autoconsistente. Es demasiado largo y soy demasiado propenso a cometer errores como para que me sea recomendable reproducirlo todo aquí.

El par de Efemérides de desarrollo que están reemplazando se analiza en Las Efemérides planetarias y lunares DE430 y DE431 , que no parecen ser de pago y parecen ser muy similares (lo cual no es una sorpresa).

III.B. Interacción de masa puntual con cuerpos extendidos