Как рассчитывается путь астероида?

Как ученые и астрономы узнают идеальный путь или орбиту (если она вращается вокруг объекта) астероида или кометы?

Не умеют и не могут. Лучшее, что они могут сделать, — это оценить траекторию объекта на основе наблюдений и методов, используемых для распространения объекта (и других объектов в Солнечной системе) во времени. Эти оценки всегда несовершенны:

• Количество измерений, на которых основаны оценки, ограничено. Особенно это касается комет и астероидов. Исторические записи о наблюдениях за Солнцем и планетами насчитывают тысячи лет. Количество наблюдений за недавно наблюдаемой кометой или астероидом может длиться несколько месяцев.

• Измерения, на которых основаны оценки, по своей природе имеют некоторую погрешность. Эти ошибки измерения ограничивают возможность определения истинной траектории объекта.

• Физические модели, используемые для распространения траекторий, представляют собой упрощенные и неполные версии реальности.

  • Общая теория относительности, наша лучшая модель того, как работает гравитация, чрезвычайно сложна и крайне нелинейна. Даже самые лучшие программы точного определения орбиты используют линейное параметризованное постньютоновское расширение общей теории относительности. Нелинейные эффекты? Их игнорируют.
  • Близкие звезды и галактика в целом возмущают траектории Солнца, планет и т. д. Эти эффекты не учитываются.
  • Кометы выделяют газ, когда приближаются к Солнцу. Когда вы надуваете воздушный шар и отпускаете его, он качается то в одну, то в другую сторону. Невозможно предсказать, куда полетит воздушный шар. Кометы делают то же самое. По прошествии времени невозможно предсказать, где будет комета или куда она пойдет.
  • Астероиды (и кометы) подвержены радиационному давлению , эффекту Ярковского и эффекту YORP . Их очень трудно оценить. Одна из ключевых целей предстоящей миссии Osiris-REx — лучше разобраться с эффектом Ярковского.

• Численные методы, используемые для распространения траекторий объектов, неизбежно в некоторой степени ошибочны. Они вносят в распространяемые траектории ошибки, которые со временем растут. Всегда есть компромисс между точностью, аккуратностью, верностью физике и вычислительными затратами.

• Солнечная система в конечном счете хаотична. Особенно это касается астероидов и комет, движущихся по высокоэллиптической траектории. Рассмотрим комету, чья орбита ведет из-за орбиты Нептуна внутрь орбиты Венеры. На протяжении веков у этой кометы было достаточно возможностей пройти на близкое расстояние с планетой. Есть лишь небольшие различия между планетой, вносящей незначительное изменение в орбиту кометы, столкновением кометы с планетой, планетой, направляющей комету к Солнцу или другой планете, или планетой, выбрасывающей комету из Солнечной системы. Это хаос в худшем его проявлении.