Estaba leyendo sobre lo que implica hacer una efemérides y me preguntaba sobre esto. Sintiendo que había leído artículos que extrapolaban órbitas durante muchos miles de años, busqué un ejemplo y encontré este bastante interesante en phys.org:
Astronomy & Astrophysics publica un nuevo estudio de la evolución orbital de los planetas menores Ceres y Vesta, unos días antes del sobrevuelo de Vesta por parte de la nave espacial Dawn. Un equipo de astrónomos descubrió que los encuentros cercanos entre estos cuerpos conducen a un fuerte comportamiento caótico de sus órbitas, así como a la excentricidad de la Tierra. Esto significa, en particular, que la órbita pasada de la Tierra no se puede reconstruir más allá de los 60 millones de años.
El artículo de Wikipedia sobre Efemérides de desarrollo de JPL da una idea de cuán tremendamente complejos son estos cálculos y cuántas observaciones se utilizan. Esta cita da un poco de sentido:
DE418[23] fue lanzado en 2007 para planificar la misión New Horizons a Plutón. Se incluyeron en el ajuste nuevas observaciones de Plutón, que aprovecharon la nueva precisión astrométrica del catálogo de estrellas de Hipparcos. El rango de la nave espacial de Marte y las observaciones VLBI se actualizaron hasta 2007. Las masas de los asteroides se estimaron de manera diferente. Se agregaron datos de rango de láser lunar para la Luna por primera vez desde DE403, mejorando significativamente la órbita lunar y las libraciones. Los datos de posición estimados de la nave espacial Cassini se incluyeron en el ajuste, mejorando la órbita de Saturno, pero el análisis riguroso de los datos se pospuso para una fecha posterior. DE418 cubrió los años 1899 a 2051, y JPL recomendó no usarlo fuera de ese rango debido a inconsistencias menores que permanecieron en las masas de los planetas debido a limitaciones de tiempo.
¿Qué tan rápido se infiltra la incertidumbre en tales cálculos y qué tipo de margen de error está involucrado? ¿La capacidad de computación de las computadoras modernas marca la diferencia, es decir, se pueden ingresar todos los objetos y fuerzas conocidos en un programa que procesa los números, o las cosas más pequeñas deben eliminarse de la fórmula? ¿Esto afecta la planificación de misiones a asteroides?
La precisión actual de las Efemérides del desarrollo del JPL publicadas en septiembre de 2013 la dan sus autores en su artículo Las efemérides planetarias y lunares DE430 y DE431 , citado a continuación:
La órbita lunar actual se conoce con una precisión submétrica mediante el ajuste de datos de rango de láser lunar con un campo de gravedad lunar actualizado de la misión Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL). Las órbitas de los planetas interiores se conocen con una precisión de subkilómetros mediante el ajuste de las mediciones de seguimiento por radio de las naves espaciales en órbita alrededor de ellos. Las mediciones de interferometría de línea base muy largas de naves espaciales en Marte permiten vincular la orientación de las efemérides con el marco de referencia celeste internacional.con una precisión de 0′′.0002. Esta orientación es la fuente de error límite para las órbitas de los planetas terrestres y corresponde a incertidumbres de órbita de unos pocos cientos de metros. Las órbitas de Júpiter y Saturno están determinadas con precisiones de decenas de kilómetros como resultado del ajuste de los datos de seguimiento de las naves espaciales. Las órbitas de Urano, Neptuno y Plutón se determinan principalmente a partir de observaciones astrométricas, para las cuales las incertidumbres de medición debidas a la atmósfera terrestre, combinadas con las incertidumbres del catálogo de estrellas, limitan la precisión de la posición a varios miles de kilómetros.
Debido a que la gravedad de cada cuerpo en el sistema solar afecta a todos los demás continuamente, no hay forma de calcular con precisión el movimiento futuro de los cuerpos durante largos períodos de tiempo. Esto se conoce como el problema de los n cuerpos . La teoría de la perturbación se utiliza para encontrar proyecciones aproximadas del comportamiento futuro. El tiempo de Lyapunov es el tiempo que tardarían las proyecciones de trayectoria de los cuerpos del sistema en divergir por un factor de e. Para el sistema solar en su conjunto, este tiempo es de aproximadamente 50 millones de años. Funcionalmente, esto significa que no importa cuán precisas y completas sean las mediciones iniciales, no se puede decir nada sobre dónde estará algo dentro de 50 millones de años.
A corto plazo, el error se acumula lentamente. DE431 proyecta órbitas de 17.000 años en el futuro. DE430 usa un modelo más complejo: incluía un cálculo de cómo el movimiento del núcleo de la luna con respecto a su manto afectaría su órbita. Por esta razón, su precisión solo se consideró apropiada para proyecciones sobre los años 1550 a 2650.
Los autores de DE430 y DE431 no intentaron cuantificar los márgenes de error probables para sus proyecciones de efemérides. Notaron cuidadosamente los rangos de errores residuales en todas las observaciones utilizadas en los cálculos. No debe ser posible establecer los márgenes de error probables en tales predicciones, por las siguientes razones en orden descendente de importancia:
Loren Pechtel
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TazónDeRojo
marca adler
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david hamen
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david hamen
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pericintion
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