Orbit oskulasi

Dalam astronomi, dan khususnya dalam astrodinamika, orbit oskulasi suatu objek di ruang angkasa pada waktu tertentu adalah orbit Kepler gravitasi (yaitu orbit elips atau kerucut lainnya) yang akan ada di sekitar badan pusatnya jika tidak ada perturbasi.^[1] Artinya, itu adalah orbit yang bertepatan dengan vektor keadaan orbit saat ini (posisi dan kecepatan).

Etimologi

Kata osculate adalah bahasa Latin untuk "ciuman". Dalam matematika, dua kurva berosilasi ketika mereka hanya menyentuh, tanpa (harus) bersilangan, pada suatu titik, di mana keduanya memiliki posisi dan kemiringan yang sama, yaitu dua kurva "berciuman".

Elemen-elemen Kepler

Orbit oskulasi dan posisi objek di atasnya dapat dijelaskan sepenuhnya oleh enam elemen orbital Kepler standar (elemen osilasi), yang mudah dihitung selama seseorang mengetahui posisi dan kecepatan objek relatif terhadap tubuh pusat. Elemen berosilasi akan tetap konstan tanpa adanya perturbasi. Orbit astronomi nyata mengalami gangguan yang menyebabkan elemen oskulasi berevolusi, terkadang sangat cepat. Dalam kasus di mana analisis mekanis langit umum dari gerakan telah dilakukan (seperti yang telah dilakukan untuk planet-planet besar, Bulan, dan satelit planet lainnya), orbit dapat dijelaskan dengan seperangkat elemen rata-rata dengan istilah sekuler dan periodik. Dalam kasus planet minor, sistem elemen orbit tepat telah dirancang untuk memungkinkan representasi aspek terpenting dari orbitnya.

Perturbasi

Perturbasi yang menyebabkan orbit oskulasi objek berubah dapat timbul dari:

Sebuah komponen non-sferikal ke tubuh pusat (ketika tubuh pusat tidak dapat dimodelkan dengan massa titik atau dengan distribusi massa simetris bola, misalnya ketika itu adalah oblat sferoid)
Sebuah benda ketiga atau beberapa benda lain yang gravitasinya mengganggu orbit objek, misalnya pengaruh gravitasi Bulan terhadap objek yang mengorbit Bumi.
Sebuah koreksi relativistik.
Sebuah gaya non-gravitasi yang bekerja pada tubuh, misalnya gaya yang timbul dari:
- Dorongan dari mesin roket
- Melepaskan, membocorkan, mengeluarkan atau ablasi material
- Tabrakan dengan benda lain
- Tarikan atmosfer
- Tekanan radiasi
- Tekanan angin matahari
- Beralih ke kerangka acuan non-inersia (misalnya ketika orbit satelit dijelaskan dalam kerangka acuan yang terkait dengan ekuator presesi planet).

Parameter

Parameter orbital objek akan berbeda jika diekspresikan sehubungan dengan kerangka acuan non-inersia (misalnya, kerangka yang berpresisi bersama dengan ekuator primer), daripada jika dinyatakan sehubungan dengan kerangka acuan inersia (tidak berputar).

Dalam istilah yang lebih umum, lintasan yang terganggu dapat dianalisis seolah-olah dikumpulkan dari titik-titik, yang masing-masing disumbangkan oleh kurva dari urutan kurva. Variabel yang membuat parameter kurva dalam keluarga ini dapat disebut elemen orbital. Biasanya (meskipun tidak harus), kurva ini dipilih sebagai kerucut Keplerian, yang semuanya memiliki satu fokus. Dalam kebanyakan situasi, lebih mudah untuk mengatur masing-masing kurva ini bersinggungan dengan lintasan pada titik persimpangan. Kurva yang mematuhi kondisi ini (dan juga kondisi lebih lanjut bahwa mereka memiliki kelengkungan yang sama pada titik singgung seperti yang akan dihasilkan oleh gravitasi objek terhadap tubuh pusat tanpa adanya gaya yang mengganggu) disebut oskulasi, sedangkan variabel parameterisasi ini kurva disebut elemen oskulasi. Dalam beberapa situasi, deskripsi gerakan orbital dapat disederhanakan dan didekati dengan memilih elemen orbital yang tidak beroskulasi. Juga, dalam beberapa situasi, persamaan standar (tipe Lagrange atau tipe Delaunay) memberikan elemen orbital yang ternyata tidak berosilasi.^[2]

Referensi

↑ Moulton, Forest R. (1970) [1902]. Introduction to Celestial Mechanics (Edisi 2nd revised). Mineola, New York: Dover. hlm. 322–23. ISBN 0486646874.
↑ Untuk detail lihat: Efroimsky, M. (2005). "Gauge Freedom in Orbital Mechanics". Annals of the New York Academy of Sciences. 1065: 346–74. arXiv:astro-ph/0603092. Bibcode:2005NYASA1065..346E. doi:10.1196/annals.1370.016. PMID 16510420.; Efroimsky, Michael; Goldreich, Peter (2003). "Gauge symmetry of the N-body problem in the Hamilton–Jacobi approach". Journal of Mathematical Physics. 44 (12): 5958–5977. arXiv:astro-ph/0305344. Bibcode:2003JMP....44.5958E. doi:10.1063/1.1622447.