RIP Kepler, ¿cómo llamaremos a tu órbita? ¿Este proceso de flip-flop cíclico tiene un nombre?

Como ya señaló Russell Borogove , el video de la NASA en su pregunta describe una órbita de herradura clásica . Si esa es una descripción correcta de la órbita real de Kepler es otra cuestión, que abordaré a continuación.

Sin embargo, en cualquier caso, la animación que se muestra a partir de aproximadamente 0:27 en el video no ilustra una interacción típica de "rebote de herradura". Como se señaló en los comentarios , la animación muestra a la Tierra y la nave espacial entrando en el marco uno al lado del otro, con la misma anomalía real, que es imposible para una órbita de herradura.

De hecho, está claro que la animación también es físicamente inexacta en otros aspectos, como en su representación de la órbita de la Luna . Es difícil decir si la animación realmente muestra alguna interacción orbital físicamente realista, o si es solo un "boceto artístico" animado con la Tierra y la nave espacial Kepler moviéndose "sobre rieles" a lo largo de caminos no físicos arbitrarios.

Se puede encontrar una animación (probablemente) más precisa (creada por Tony Dunn / Orbitsimulator.com) de la órbita de Kepler como ilustración de este artículo de seti.org :

Como muestra esta animación, la órbita presenta un comportamiento similar al de una herradura, pero también está claro que no es una órbita de herradura "pura". En particular, la excentricidad de la órbita de Kepler hace que siga una trayectoria en espiral cuando se ve desde un marco de referencia que gira junto con la Tierra, en lugar de una herradura limpia.

Además, mientras que la animación que se muestra arriba presenta un bonito "rebote" de libro de texto durante el encuentro de ~2060, el próximo encuentro alrededor del año 2110 muestra la nave espacial pasando la Tierra e interactuando con ella, pero continuando en una órbita de período <1y. Presumiblemente, esto también se debe a que la excentricidad (y posiblemente la inclinación) o la órbita de Kepler complican la situación y hacen que la dinámica del encuentro dependa de las fases relativas de la Tierra y Kepler en sus órbitas.

En cualquier caso, esto es contrario al video de la NASA, que afirma que debería haber otro "rebote" alrededor de 2117, y que este proceso debería continuar "en el futuro previsible". En este punto, no puedo decir definitivamente cuál de estas predicciones contradictorias es correcta, aunque personalmente, en el balance de la evidencia, estaría más inclinado a confiar en la animación de Orbitsimulation.com, aunque solo sea porque parece hacer menos simplificaciones y "libertades artísticas". Por supuesto, ni siquiera puedo descartar por completo la posibilidad de que ambos estén equivocados.

Kepler es una órbita de herradura :

Una órbita de herradura es un tipo de movimiento coorbital de un pequeño cuerpo en órbita en relación con un cuerpo en órbita más grande (como la Tierra). El período orbital del cuerpo más pequeño es casi el mismo que el del cuerpo más grande, y su trayectoria parece tener forma de herradura cuando se ve desde el objeto más grande en un marco de referencia giratorio.

El bucle no está cerrado, pero se desplazará ligeramente hacia adelante o hacia atrás cada vez, de modo que el punto que rodea parecerá moverse suavemente a lo largo de la órbita del cuerpo más grande durante un largo período de tiempo. Cuando el objeto se acerca mucho al cuerpo más grande en cualquiera de los extremos de su trayectoria, su dirección aparente cambia. Durante un ciclo completo, el centro traza el contorno de una herradura, con el cuerpo más grande entre los 'cuernos'.