¿Qué (diablos) son las "coordenadas fijas en el espacio" como se describe en los análisis de trayectoria de la misión Apolo?

La respuesta de @Ludo a Si quisiera reconstruir las trayectorias de naves espaciales tripuladas de una misión Apolo completa, ¿cuáles son las fuentes clave de datos históricos que buscaría? muestra la tabla y su fuente que se muestra a continuación.

Pregunta: ¿Qué diablos son las "coordenadas fijas en el espacio"? ¿A qué en el espacio se puede fijar un sistema de coordenadas?

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...tabla 7-II en el Informe de la Misión Apolo 11 .

Parámetros de trayectoria para Apolo 11

(Parámetros de trayectoria para el Apolo 11 del Informe de la misión Apolo 11)

Las coordenadas celestes están 'fijadas' al Sol. Unas efemérides y un reloj permiten trasladar el origen a la Tierra.
@amI, ¿no están fijos en el baricentro del sistema solar, que generalmente, pero no siempre, está en algún lugar dentro del Sol?
Tenga en cuenta la misma terminología en los documentos de Mercury citados en esta respuesta: space.stackexchange.com/a/35875/6944

Respuestas (1)

¿Qué diablos son las "coordenadas fijas en el espacio"? ¿A qué en el espacio se puede fijar un sistema de coordenadas?

Esas son dos preguntas. La respuesta a la primera es que esas son coordenadas inerciales centradas en la Tierra o centradas en la Luna como se indica en la columna "Ref. body". Mira las velocidades. 25600 pies/seg es la velocidad orbital de un vehículo en órbita terrestre baja, mientras que 5340 pies/seg es la velocidad orbital de un vehículo en órbita lunar baja.

La respuesta a la segunda pregunta es un poco más compleja. Se necesitan tres ejes ortogonales para formar un sistema de referencia. Para un marco de referencia inercial, estos ejes no deben girar. El enfoque estándar es comenzar con un punto de vista centrado en la Tierra. Uno de esos ejes apunta a lo largo de la intersección del plano ecuatorial de la Tierra y la eclíptica, otro a lo largo del eje de rotación de la Tierra o a lo largo del vector de momento angular orbital de la Tierra, y el tercero completa un sistema de coordenadas de mano derecha. Idealmente, uno querría que estas direcciones fueran fijas con respecto a las estrellas "fijas". Sin embargo, las estrellas no están "fijas" debido al movimiento propio y al paralaje. La precesión y nutación del eje de rotación de la Tierra añade otro giro.

Debido a la precesión y la nutación, es importante elegir un punto en el tiempo para especificar la orientación del plano ecuatorial de la Tierra y especificar cómo se manejó la nutación. Esto podría dar como resultado un ecuador medio y un equinoccio de época, un ecuador medio y un equinoccio de fecha, un ecuador verdadero y un equinoccio de fecha, o incluso algo más. (GPS, por ejemplo, usa "algo más".) En la era Apolo, era común (pero no universal) usar coordenadas ecuatoriales medias con referencia al comienzo del año besseliano 1950.0 (22:09 GMT del 31 de diciembre de 1949) , o coordenadas M50 para abreviar.

Los simuladores de entrenamiento del transbordador también utilizaron M50.
@uhoh - inercial 'fijo en el espacio' significa 'fijo en la estrella', por lo que solo está 'fijado en el cuerpo' si el cuerpo es la esfera celestial. (Hoy en día la referencia de tiempo para coincidir con el polo de la Tierra es J2000)
@uhoh: las coordenadas fijas del cuerpo giran con el cuerpo central en cuestión. El uso de esos conduce a las aceleraciones ficticias debido a la rotación del marco.
@OrganicMarble: al navegar por el software de vuelo de Apollo y los documentos al respecto, parece que ese software puede haber usado la media de las coordenadas NBY (año besseliano más cercano) en lugar de M50.
¡Interesante! Creo que algunas actualizaciones posteriores en el SMS podrían haber usado J2000, al menos he oído hablar de él, pero en mi época era M50.
@DavidHammen sí, por supuesto. Mi cerebro sigue luchando contra la terminología; sigue intentando interpretar "cuerpo fijo" como fijando el origen en el punto en el centro del cuerpo de referencia. i.stack.imgur.com/Lanpl.jpg