No he jugado mucho con cuerpos en órbitas de herradura. La referencia a la que normalmente señalaría a alguien es la dinámica del sistema solar. ¿Cómo calculas el semieje mayor? Ese no es un cálculo trivial dadas las coordenadas cartesianas, y es posible que haya un error allí. Si bien las lunas están cerca unas de otras, la perturbación básicamente implica que realmente no puedes pensar en ellas como si estuvieran en órbitas estándar. También están en el pozo de gravedad del otro cuerpo, por lo que esperas que sucedan algunas cosas extrañas con los componentes orbitales durante ese encuentro.
Por supuesto, es posible que haya un error en el integrador, pero usted indica que está haciendo un buen trabajo para preservar la energía, por lo que parece menos probable. Una cosa que podría hacer sería descargar un integrador de cuerpo N “estándar” para simulaciones planetarias y comparar resultados. Lo último que busqué sería Swift / Swifter de Hal Levison y Martin Duncan, Mercury de John Chambers y HNbody de Doug Hamilton. Solo he jugado con Swift / Swifter en el pasado distante, así que no puedo decirte cuál es más fácil de configurar y ejecutar. Si usa Swift / Swifter, podría usar mi paquete de trazado, SwiftVis, para ver lo que sucede en las simulaciones.
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