Perturbacja

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Perturbacja – zakłócenie zgodnego z prawami Keplera ruchu ciał niebieskich, spowodowane głównie obecnością innych ciał, ale także oporem ośrodka oraz spłaszczeniem ciała centralnego.

Księżyc (łac. Luna, gr. Σελήνη Selḗnē; pol. fraz. „Srebrny Glob”, „srebrny glob”; pol. przest. gw. poet. „miesiąc”; pol. przest. poet. „luna”) – jedyny naturalny satelita Ziemi (nie licząc tzw. księżyców Kordylewskiego, które są obiektami pyłowymi i przez niektórych badaczy uważane za obiekty przejściowe). Jest piątym co do wielkości księżycem w Układzie Słonecznym. Przeciętna odległość od środka Ziemi do środka Księżyca to 384 403 km, co stanowi mniej więcej trzydziestokrotność średnicy ziemskiej. Średnica Księżyca wynosi 3474 km, nieco więcej niż 1/4 średnicy Ziemi. Oznacza to, że objętość Księżyca wynosi około 1/50 objętości kuli ziemskiej. Przyspieszenie grawitacyjne na jego powierzchni jest blisko 6 razy słabsze niż na Ziemi. Księżyc wykonuje pełny obieg wokół Ziemi w ciągu 27,3 dnia (tzw. miesiąc syderyczny), a okresowe zmiany w geometrii układu Ziemia-Księżyc-Słońce powodują występowanie powtarzających się w cyklu 29,5-dniowym (tzw. miesiąc synodyczny) faz Księżyca.Kąt godzinny – współrzędna astronomiczna w układzie równikowym godzinnym, kąt dwuścienny zawarty pomiędzy płaszczyzną lokalnego południka i płaszczyzną koła godzinnego danego obiektu. Kąt godzinny odmierza się w kierunku zgodnym z dziennym ruchem sfery niebieskiej, przyjmuje wartości (0h, 24h) lub (0°, 360°).

Mechanika nieba wprowadza do równania ruchu masy poruszajacej się w potencjale grawitacyjnym dodatkowy wyraz zawierający pochodną funkcji perturbacynej. Funkcja ta uwzględnia oddziaływania grawitacyjne od trzeciej masy.

Źródła perturbacji sztucznych satelitów Ziemi[ | edytuj kod]

Niecentryczność pola grawitacyjnego:

  • niekulistość i niejednorodność mas Ziemi (potrzebne do wyznaczenia pola grawitacyjnego Ziemi): spłaszczenie Ziemi, asymetria mas Ziemi względem równika, eliptyczność równika, lokalne odchylenia od kształtu regularnego, anomalie siły ciężkości, pływy obszarów lądowych,
  • wpływy grawitacyjne innych ciał niebieskich (głównie Księżyca i Słońca),
  • siły elektromagnetyczne,

    • Czynniki charakteru niegrawitacyjnego (niepotencjalne):

    Mechanika nieba – dział astronomii zajmujący się badaniem i formułowaniem matematycznej teorii ruchu ciał niebieskich.Okres orbitalny – czas, jaki jest potrzebny ciału (znajdującemu się na orbicie wokół innego ciała) na wykonanie jednego pełnego obiegu orbitalnego. W zależności od tego, względem jakiego punktu odniesienia liczymy początek i koniec obiegu, możemy wyróżnić:
  • opór atmosfery,
  • ciśnienie światła słonecznego (charakter nieciągły – tylko, gdy satelita jest oświetlony przez Słońce),
  • inne czynniki: efekt Poyntinga-Robertsona – pochłanianie i emitowanie promieniowania przez ciało poruszające się względem pochłanianego promieniowania Ziemi, pył kosmiczny, wyjaśniane przez efekty relatywistyczne.

    • Rodzaje perturbacji sztucznych satelitów Ziemi[ | edytuj kod]

    Perturbacje wiekowe są proporcjonalne do czasu t (pierwszego rzędu lub t wyższych rzędów).

    Johannes Kepler (ur. 27 grudnia 1571 r. w Weil der Stadt, zm. 15 listopada 1630 r. w Ratyzbonie) – niemiecki matematyk, astronom i astrolog, jedna z czołowych postaci rewolucji naukowej w XVII wieku. Najbardziej znany jest z nazwanych jego nazwiskiem praw ruchu planet, skodyfikowanych przez późniejszych astronomów na podstawie jego prac Astronomia nova, Harmonices Mundi i Epitome astronomiae Copernicanae. Prawa te stały się jedną z podstaw teorii grawitacji Izaaka Newtona.Spłaszczenie – wielkość używana w astronomii, opisująca odstępstwo od kulistego kształtu planety lub gwiazdy. Wyraża je stosunek różnicy długości promienia równikowego i biegunowego do promienia równikowego

    Perturbacje okresowe:

  • krótkookresowe, okres równy okresowi obiegu satelity wokół Ziemi, funkcje anomalii prawdziwej, średniej, mimośrodowej, lub okresu obiegu satelity itp.; pojawiające się za każdym obrotem satelity (taki sam); we wzorze mogą pojawić się wartości od 0° do 360°.
  • dobowe, okres równy jednej dobie gwiazdowej, funkcje czasu gwiazdowego, kąta godzinnego itp.; pojawiają się co doba; we wzorze muszą wystąpić współczynnik i wyraz zmieniający się co dobę (kąt godzinny, czas gwiazdowy).
  • długookresowe (25-30 dni i więcej), okres równy okresowi obiegu punktu perigeum (wokół orbity, zob. ruch peryhelium), funkcje argumentu perygeum; okres, w którym argument perygeum zmieni się o 360°.
    • Równik – część wspólna powierzchni ciała niebieskiego oraz płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu i przechodzącej przez środek masy ciała.Atmosfera — gazowa powłoka otaczająca planetę o masie wystarczającej do utrzymywania wokół siebie warstwy gazów w wyniku działania grawitacji. Ta definicja stosuje się do planet skalistych i księżyców. W przypadku gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz, oraz gwiazd (por. atmosfera słoneczna) terminem atmosfery określa się tylko zewnętrzne (przezroczyste) warstwy gazowej powłoki, z których promieniowanie dociera bezpośrednio do obserwatora.




    Warto wiedzieć że... beta

    Anomalia mimośrodowa E – parametr opisujący ruch ciała po orbicie keplerowskiej, zdefiniowany jako kąt pomiędzy odcinkiem łączącym geometryczny środek orbity z perycentrum, a odcinkiem łączącym geometryczny środek orbity z punktem wyznaczonym przez przecięcie prostej prostopadłej do linii apsyd, przechodzącej przez ciało i okręgu opisanego na orbicie.
    Pole grawitacyjne – pole wytwarzane przez obiekty posiadające masę. Określa wielkość i kierunek siły grawitacyjnej działającej na znajdujące się w nim inne obiekty posiadające masę. Podstawową teorią opisującą pole grawitacyjne i jego związek z cechami przestrzeni jest ogólna teoria względności (OTW), stworzona przez Alberta Einsteina. Prawo grawitacji sformułował angielski uczony Izaak Newton. Pole opisuje się poprzez podanie natężenia pola grawitacyjnego γ, czyli siły F działającej na masę jednostkową m, lub potencjału grawitacyjnego. Obrazem pola grawitacyjnego są linie pola lub powierzchnie ekwipotencjalne. Kierunek i zwrot linii pola jest zgodny z kierunkiem i zwrotem sił działających na masę punktową.
    Ziemia (łac. Terra) − trzecia, licząc od Słońca, a piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu Słonecznego.
    Czas gwiazdowy – czas wyznaczany tempem rotacji sfery niebieskiej. Definiuje się go jako kąt godzinny punktu równonocy wiosennej (punktu Barana). Jest on zawsze równy rektascensji obiektu astronomicznego, który znajduje się w danej chwili w południku lokalnym. Czas gwiazdowy należy do czasów o charakterze lokalnym, w różnych miejscach Ziemi mamy różny czas gwiazdowy.
    Słońce (łac. Sol, Helius, gr. Ἥλιος Hḗlios) – gwiazda centralna Układu Słonecznego, wokół której krąży Ziemia, inne planety tego układu, planety karłowate oraz małe ciała Układu Słonecznego. Słońce to najjaśniejszy obiekt na niebie i główne źródło energii docierającej do Ziemi.
    Pył kosmiczny - materia wypełniająca przestrzeń kosmiczną złożona z cząstek o wielkości od kilku atomów do 0,1 mm średnicy.
    Perygeum - punkt, w którym obiekt na orbicie okołoziemskiej znajduje się najbliżej Ziemi. Najczęściej ten termin dotyczy Księżyca, ale może być także zastosowany dla innych ciał krążących po orbicie Ziemi, np. dla sztucznych satelitów.

    Reklama