Возмущения от сопротивления атмосферы, Введение - Движение искусственного спутника Земли в нецентральном поле тяготения

Введение

В предыдущих главах были рассмотрены возмущения элементов орбиты спутника, вызываемые зональными и тессеральными гармониками геопотенциала и притяжением Луны и Солнца, т. е. силами, имеющими гравитационную природу. Характерной особенностью влияния этих сил является то, что в возмущенном движении неугловые элементы имеют вид

А угловые элементы могут быть представлены так

Где, , , ,, и -- постоянные.

Хотя мы оставили в стороне вопрос о сходимости рядов для возмущений, но на основании результатов, полученных в последнее время А. Н. Колмогоровым и В. И. Арнольдом [25], можно думать, что эти рядысходятся для большинства начальных условий из интересующей нас области движения спутника. Во всяком случае, если иметь в виду ограниченные промежутки времени, то, как показывает сравнение теоретических выводов с наблюдениями, построенная в таком виде теория хорошо представляет движение спутника на достаточно больших временных интервалах.

В этой главе мы рассмотрим возмущения в движении спутника, которые обусловлены сопротивлением атмосферы. Как мы вскоре увидим, влияние этой возмущающей силы качественно отличается от действия гравитационных сил. Если в случае гравитационных сил элементы а, е, i, полностью определяющие область пространства, где происходит движение спутника, подвержены только периодическим колебаниям, то сопротивление атмосферы вызывает в них вековые возмущения. Именно эти возмущения -- причина того, что близкие спутники имеют лишь ограниченный срок жизни. Что касается угловых элементов, то они подвержены возмущениям, пропорциональным квадрату времени.

Рассматриваемая задача имеет еще одну особенность. Если определение возмущений от гравитационных сил представляет собой главным образом математическую проблему, и точность теории зависит от совершенства применяемых методов и порядка учтенных в возмущающей функции членов, то здесь мы сталкиваемся прежде всего с трудностями физического характера, главными из которых являются не поддающиеся точному прогнозу колебания плотности атмосферы и неточные сведения о некоторых физических характеристиках, входящих в выражение для силы сопротивления. Эти трудности и накладывают серьезные ограничения на точность теории и на промежуток времени, на котором ею можно пользоваться.

Однако, несмотря на это, оказывается возможным нарисовать не только качественную картину, но и построить такую теорию возмущений от сопротивления атмосферы, которая, как показывает практика, дает вполне удовлетворительные результаты при изучении движения спутника на небольших промежутках времени.

Похожие статьи




Возмущения от сопротивления атмосферы, Введение - Движение искусственного спутника Земли в нецентральном поле тяготения

Предыдущая | Следующая