Perturbacja

Ten artykuł dotyczy ruchu ciał niebieskich. Zobacz też: teoria perturbacji.

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

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

Źródła perturbacji sztucznych satelitów Ziemi

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):

• 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

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

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°.