Выдавался ли когда-либо TLE для траектории космического корабля, не привязанной к околоземной орбите?

Это отличный ответ на вопрос , почему не было опубликовано TLE для спутника DSCOVR и Falcon 9 R/B? предполагает, что, насколько известно автору, TLE выдаются только космическим кораблям на околоземной орбите, что предположительно означает гравитационно связанную орбиту (а не гиперболическую).

Тем не менее, я думаю, что вполне возможно, что он может быть выдан для космического корабля, выполняющего маневр облета Земли, если он находится достаточно низко и потенциально может взаимодействовать с другими спутниками в качестве меры предосторожности.

Опять же, я думаю, что это может быть бесполезно/бессмысленно, поскольку формат TLE требует значения для среднего движения (обороты/день), а другие параметры никак не могут иметь достаточно информации для описания орбиты без какого-либо способа сообщают большую полуось, что было бы отрицательным для гиперболического пролета.

Поскольку наборы двухстрочных элементов фактически содержат пустое пространство в столбце 52 (см. Википедию и Celestrak ), где потенциально может быть вставлен знак минус, в некоторых юниверсах это действительно возможно сделать. Кроме того, наборы трехстрочных элементов, по крайней мере, определены (см . PDF-файл Celestrak ), хотя я не уверен, как часто они используются, а столбцы 11 и 12 на карточке 3 явно помечены как «тип орбиты».

Вопрос: Итак, я хотел бы знать, выдавался ли когда-либо набор двухстрочных или трехстрочных элементов для траектории космического корабля, не привязанной к околоземной орбите, или, если на самом деле не было, то в этом случае, если бы он мог быть выдан если необходимо. Ищете хорошо обоснованный, фактический ответ, а не просто ответ «не знаю».

Ответы (2)

К сожалению, вы не можете сгенерировать TLE для параболического или гиперболического облета. Эксцентриситет должен быть между 0 и 1, а большая полуось должна быть положительной. В некоторых случаях вы даже не можете найти TLE, который соответствует орбите с очень большим периодом (неделя или больше), хотя это ограничение может исчезнуть, если вы явно используете распространитель SGP4 (т. е. установите байт «тип эфемерид» равным 2) . Я делаю именно это при вычислении TLE для некоторых объектов, находящихся на очень высокой околоземной орбите:

https://www.projectpluto.com/tle_info.htm#eph_type_comment

Space-Track, за редким исключением, не предоставляет TLE для объектов на такой высокой орбите. В тех случаях, когда они это делали, TLE либо предназначались для объекта, которому подходил SDP4, либо TLE были ерундой .

Для меня и людей, с которыми я работаю (астрономов, ищущих и отслеживающих околоземные астероиды), было бы намного удобнее, если бы TLE обладали большей степенью гибкости. Но это не так.

Отсутствие знака эксцентриситета не является проблемой. Орбита с отрицательным эксцентриситетом эквивалентна орбите с перевернутым знаком, 180 градусов добавляются/вычитаются из долготы перицентра и 180 градусов добавляются/вычитаются из средней аномалии. Тот факт, что вы не можете сохранить параболическую или гиперболическую орбиту в TLE, немного более проблематичен, но это просто означает, что вам нужно использовать какой-то другой формат. См., например, элементы для Кассини во время его «встречи с Землей»:

https://www.projectpluto.com/pluto/mpecs/cassini.htm

Но не существует «стандартного» формата для орбитальных элементов, способного обрабатывать любой эксцентриситет или центральный объект. Я попытался протолкнуть один из них, который не получил одобрения, но обсуждение должно проиллюстрировать общие проблемы:

https://www.projectpluto.com/orb_form.htm

Это интересный ответ! Я понимаю, что вы имеете в виду, из четырех известных мне высоколеток (Geotail, IBEX, Spektr-R и TESS) только Geotail показывает TLE в Celestrak (остальные три - «потерянные», о которых я спрошу отдельно). Когда вы говорите «должно быть между 0 и 1 и ... должно быть положительным», вы имеете в виду, что это ограничено форматом TLE, или SGP4, или указом? Можете пояснить и поддержать ссылкой? Большое спасибо!
Эксцентриситет ограничен как форматом TLE (эксцентриситет хранится в виде семи цифр с подразумеваемой ведущей десятичной точкой), так и форматом SDP4/SGP4. Например, в разных точках вычисляются такие величины, как sqrt(1-e^2), которые дадут вам мнимые/комплексные значения. Уравнение Кеплера решается способом, предполагающим эллиптические орбиты. И так далее... объяснение формата находится на странице projectpluto.com/tle_info.htm (и я бы порекомендовал столбцы Wikipædia и Celestrak, связанные оттуда).
Знак минус для эксцентриситета может быть отмечен с помощью одного из незанятых столбцов, как я указал в вопросе. Это может привести к тому, что будущая реализация SGP4 перейдет к алгоритму отрицательного эксцентриситета, точно так же, как периоды продолжительностью более 225 минут переходят к SDP4 вместо «классического SGP4». Но я должен согласиться с тем, что шансы на то, что это когда-либо произошло, с каждой минутой становятся все ниже ;-) Поэтому, хотя (как вы сказали здесь ), трудно доказать отрицательный ответ, я приму ваш превосходный ответ и жить дальше ;-)
Добавлен комментарий, объясняющий, что вы можете превратить каждый случай отрицательного эксцентриситета в случай положительного эксцентриситета. Также были бы способы «расширить» TLE для обработки параболических/гиперболических орбит, и на самом деле я делаю именно это в некоторых своих программах... но с нулевым ожиданием того, что кто-то другой примет эту схему, хотя она и полезна для мои конкретные цели.

Нет — TLE предназначены для определенного семейства алгоритмов, предназначенных для траекторного распространения космических аппаратов на околоземной орбите (упрощенные модели возмущений).

Вместо этого вы можете найти фиксированные состояния (t, r, v) в данной системе отсчета относительно данного центра, выдаваемые в виде своего рода эфемерид. Например, JPL создает файлы SPK для всех своих космических аппаратов.

Вы можете распространять любую траекторию точечной массы, если знаете начальное состояние (шесть переменных), время и «подходящий» алгоритм. «Подходящий» может быть таким же простым, как задача двух тел, или таким сложным, как собственный алгоритм, учитывающий все известные силы и динамику отношения.

Можете ли вы подтвердить это какой-либо вспомогательной информацией, например, документом, в котором явно указано это повторное создание TLE? Я понимаю, что двух- и трехстрочные наборы элементов обычно используются для предметов, вращающихся вокруг Земли, но это априори не показывает, что они принципиально не способны на это. Помните, что SGP4 раньше не мог применять поправки «глубокого космоса» (эффекты Луны и Земли), пока он не был позже объединен с SDP4, хотя TLE уже были созданы для обоих! См ., например, этот вопрос .
Как вы можете видеть по ссылке celestrak.com/NORAD/documentation/spacetrk.pdf , модели SGP/SDP специфичны для Земли.
ОК, возьмите соответствующий раздел и включите его в свой ответ как цитату, а не как комментарий. Помните, что это описание некоторых алгоритмов распространения (и не обязательно абсолютно полное), а не в первую очередь спецификация их генерации .
Возможно, что-то в этом обсуждении проекта pluto projectpluto.com/sat_code.htm может быть (или не быть) полезным.