PSLV-C39/IRNSS-1H Precisión TLE

Elaboraré un poco la respuesta de @pericynthion , con respecto a cuál puede ser el "ruido", y especularé sobre la causa.

A pesar de la apariencia visual de la pregunta, una trama de apogeo no es más suave que una de perigeo. Actualmente muestra una parcela con un alcance de 24 kilómetros y la otra con un alcance de 1.000 kilómetros. A continuación, tracé los cambios incrementales de un TLE al siguiente del perigeo, el apogeo y el promedio de los dos como un proxy para el semieje mayor (por ejemplo, apo[1:] - apo[:-1]etc. en Python). Es un poco como la derivada, excepto que no he normalizado el incremento de tiempo desigual de un TLE al siguiente.

Puede ver que el semieje mayor es más estable que apo o peri, lo que indica que gran parte del "ruido" está en la determinación de la excentricidad. La tercera parcela es el cambio en la excentricidad.

Es difícil imaginar un proceso físico que pueda "hacerle cosquillas" a la excentricidad de esta manera particular, haciéndola a veces menos circular y luego más circular inmediatamente después. Si tuviera la forma de un avión espacial, tal vez haya una manera, pero estos objetos no son aviones espaciales.

En cambio, lo que creo que está sucediendo es que la nave espacial que vuelve a entrar se observa principalmente desde un solo lugar en la Tierra. Si nos fijamos en el argumento de periapsis, es extremadamente estable como debería ser. Entonces, esta ubicación en la Tierra, donde sea que esté, siempre podría estar viendo una sección similar de la órbita elíptica. El movimiento medio se puede extraer con alta precisión e independencia de los otros parámetros de tiempo, pero sin varias muestras alrededor de la elipse, los otros parámetros pueden tener un alto grado de correlación . Los parámetros correlacionados en el ajuste de datos limitados pueden crear todo tipo de errores y ruido.

Por cierto, se puede ver que el cambio de excentricidad de PSLV-C39 tiene un desplazamiento negativo, así como la trama de su perigeo pero no su apogeo . Esto es característico de lo que sucede con un reingreso excéntrico. Al principio, el impulso de arrastre reduce su apogeo hasta que la órbita se vuelve casi circular. Luego, el arrastre constante reduce la órbita mucho más rápido, como se describe en esta respuesta y se ilustra en la figura final.

abajo: Simulación simple de una nave espacial en órbita elíptica con perigeo bajo. La órbita primero se circulariza, luego decae. Vea esta respuesta para una discusión más completa.

La altitud del perigeo para PSLV-C39/IRNSS-1H es muy baja (< 200 km) en el intervalo de tiempo que seleccionó. Esto lo hace mucho más sensible al arrastre atmosférico que un objeto a mayor altitud. La resistencia atmosférica es notoriamente difícil de predecir debido a las fluctuaciones de la densidad atmosférica y la variación de la actitud de las naves espaciales. Además, la menor altitud significa menos oportunidades para las observaciones de radar y visuales. Estos factores se combinan para producir efemérides inherentemente más ruidosas.