La órbita geoestacionaria de la Tierra tiene muchos satélites hechos por humanos que han ayudado enormemente con las comunicaciones y la investigación. Aparte de esta colección artificial, ¿hay otros objetos que orbiten un cuerpo masivo en órbitas sincrónicas o estacionarias? En general, dado que las masas se consideran masas puntuales, se puede construir una órbita de cualquier radio, incluidas las que requerirían atravesar una atmósfera o la superficie. ¿Existen órbitas de este tipo que no puedan existir debido a una combinación de radio del cuerpo, fuerte atracción gravitacional y rotación rápida? También puede considerar casos en los que la rotación es tan lenta que el radio orbital requeriría que el objeto saliera de la esfera de influencia gravitacional del cuerpo masivo (Venus).
Mi siguiente pregunta es ¿cómo se calculan los parámetros orbitales de las órbitas geoestacionarias en otros cuerpos (específicamente la velocidad y el radio orbitales)?
Mi opinión es que somos muy afortunados en la Tierra por tener una órbita geoestacionaria de este tipo que reside dentro de nuestra Hill Sphere , fuera de nuestra atmósfera, y a una distancia que sirve bien para la comunicación. Este tipo de sistemas alrededor de otros cuerpos podría resultar muy útil en el futuro.
El radio de la órbita geosíncrona se puede calcular imponiendo que el período orbital sea igual al período de rotación de la Tierra, lo que da como resultado:
dónde es la constante gravitatoria universal, es la masa de la tierra y es el período de rotación de la Tierra. Una órbita circular que tiene el radio resultante ( para la Tierra) se llama Geosíncrono; si además tiene 0 de inclinación es una órbita Geoestacionaria, ya que una nave espacial puesta en tal órbita siempre estará sobre el mismo punto de la Tierra.
La velocidad orbital en cualquier órbita circular se puede calcular con la siguiente fórmula:
En el caso Geosynchronous esto da como resultado alrededor de
Se pueden realizar los mismos cálculos para cualquier cuerpo celeste usando los valores apropiados:
Luego del cómputo del radio, se podría comparar con el radio del planeta y el radio de la Hill Sphere (Esfera de influencia del planeta).
A continuación, informo los resultados de un cálculo aproximado para cada planeta del Sistema Solar (más la Luna), considerando la esfera de Hill en relación con el Sol (a la Tierra para la Luna):
Mercurio: , , ,
Venus: , , ,
Luna: , , ,
Marte: , , ,
Júpiter: , , ,
Saturno: , , ,
Urano: , , ,
Neptuno: , , ,
Plutón: , , ,
Como puede ver en estos números, las órbitas relativas a Mercurio y Venus estarían fuera de la esfera de Hill. Cada órbita, en cambio, está muy por encima de la superficie relativa del planeta.
Estos cálculos solo determinan el radio de las órbitas, luego hay que considerar su estabilidad, que es un asunto mucho más complicado. Incluso la órbita geoestacionaria no es estable y los satélites gastan combustible para mantener esta órbita. En general cada órbita estará influenciada por la forma real del planeta (planitud, asimetrías...), por la atracción gravitacional que ejercen otros cuerpos cercanos como las lunas (e incluso por otros más distantes pero de mayor tamaño como el Sol o Júpiter) y muchos otros factores. Un cálculo preciso de estos efectos requiere un conocimiento preciso de la dinámica del Sistema Solar.
Una vez que se ha demostrado que existe una de estas órbitas, nada impediría que un cuerpo natural la siguiera. Caronte y Plutón están mutuamente bloqueados por mareas, lo que significa que Caronte se encuentra esencialmente en una de estas órbitas.
LocalFluff
andres thompson
LocalFluff
Stu
Stu
fibonático
SF.