La determinación de la órbita fue una vez un verdadero “dolor de cuello” en términos de cómputo. Si está interesado en los métodos históricos, le sugiero que obtenga una copia de un trabajo histórico, como el clásico libro de texto de FR Moulton, Una introducción a la mecánica celeste. Puede descubrir que el tema de la mecánica celeste es bastante interesante, pero el tema de la determinación de la órbita en sí es aburrido como el polvo. Hoy en día, la determinación de la órbita es una tarea completamente automatizada, y aunque es posible hacer su propia determinación de la órbita, especialmente para los satélites en órbita terrestre, generalmente no hay razón para hacerlo para otros cuerpos del sistema solar. Cuando hace observaciones de un nuevo asteroide, por ejemplo, informa esas observaciones directamente a un centro astronómico, como el Centro de Planetas Menores de la IAU, y ejecutan los cálculos utilizando algoritmos estándar que combinan sus observaciones con cientos de otros.
Fundamentalmente, el proceso histórico o “clásico” de determinación de la órbita comienza con tres observaciones de las coordenadas angulares de un cuerpo celeste, conocidas como “ascensión recta” y “declinación” en tres fechas diferentes. La ascensión recta y la declinación son esencialmente variantes de longitud y latitud proyectadas en el cielo (a menudo denominadas “RA” y “Dec” para abreviar). A partir de estos, se pueden determinar los seis elementos orbitales estándar. Puede leer sobre los elementos orbitales estándar aquí: Elementos orbitales. Esto tiene sentido, ya que el proceso toma seis entradas (tres valores RA y Dec) y produce seis parámetros de salida. Si hay más observaciones disponibles (y normalmente lo están), el proceso está “sobredeterminado” y se utiliza un cálculo estadístico para producir la mejor órbita consistente con todas las observaciones.
Las leyes de la mecánica celeste y la relativa “simplicidad” del Sistema Solar casi siempre garantizan que las órbitas estándar de “sección cónica de dos cuerpos” describirán el movimiento de un nuevo cuerpo celeste. Por lo tanto, los seis elementos orbitales encontrados a partir de una determinación de la órbita se pueden usar para predecir las futuras posiciones del cuerpo celeste, lo que permite a los astrónomos hacer más observaciones y confirmar o refinar la órbita. Esta suposición básica de una órbita de dos cuerpos falla en todos los casos a largo plazo (quizás años en el futuro) y falla en semanas o incluso días en algunos casos. Los cometas, por ejemplo, pueden emitir chorros de gas que actúan como pequeños cohetes que alejan al objeto de su órbita gravitacional pura. También los satélites que orbitan alrededor de la Tierra o la Luna se ven afectados por la distribución “abultada” de la masa dentro del cuerpo gravitante. La resistencia atmosférica también afecta significativamente los satélites de la Tierra. En los primeros días de las observaciones de satélites de la Tierra hace más de 50 años, los satélites se perdían ocasionalmente a medida que se alejaban de las órbitas “Keplerian” simples esperadas (e incluso las órbitas “Keplerian” de precesión que explicaban la conocida forma elipsoidal de la Tierra pero no podría explicar pequeñas irregularidades en la distribución de la masa de la Tierra). Si está interesado en todos los detalles de cálculo esenciales, querrá una copia de los Fundamentos de astrodinámica y aplicaciones de David Vallado.
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Si está buscando una ventana a este campo, una oportunidad para entrar en las matemáticas y la ciencia de las órbitas, las observaciones y la determinación de la órbita, hay un área donde los aficionados aún pueden hacer una contribución interesante: las observaciones de satélites terrestres. Hay un grupo de aficionados activo que observa satélites y determina las órbitas de los objetos que se han perdido o tienen órbitas clasificadas. Aquí hay un artículo reciente que discute un exitoso proyecto de determinación de órbita amateur: se descubrió la órbita del avión espacial X-37B. Puede leer sobre otras observaciones satelitales en los archivos SeeSat-L. Tenga en cuenta también que el equipo de observación requerido para realizar contribuciones significativas no es costoso. De hecho, un par de binoculares es la herramienta recomendada en la mayoría de los casos; no se requiere un gran telescopio.
Para reiterar brevemente lo que otros ya han dicho, hoy no hay razón para construir su propio telescopio completamente desde cero. ¡No mueles tu propio espejo! Pero, por supuesto, puede comprar conjuntos completos de espejos, y luego puede construir su propio tubo y soporte. Es posible que esto no le ahorre dinero, pero podría permitirle construir un instrumento que se adapte a sus necesidades específicas. Antes de hacer esto, debe ponerse en contacto con un grupo de astronomía aficionado local y ver algunos ejemplos de ámbitos caseros, así como comerciales en su tamaño y rango de precios. Un telescopio comercial de segunda mano es casi seguro el mejor lugar para comenzar.
Mencionaste la posibilidad de descubrir asteroides por ti mismo. Esas oportunidades fáciles para los descubrimientos en el patio se evaporaron en gran medida en los últimos cinco a diez años. Los telescopios y sistemas automatizados, tanto en la Tierra como en el espacio, han descubierto la gran mayoría de objetivos fáciles. Por otro lado, un aspirante a descubridor de asteroides ahora puede acceder a grandes cantidades de imágenes astronómicas en línea. Es posible que aún pueda descubrir un nuevo asteroide … pero utilizando una computadora portátil en lugar de un telescopio.
