Decaimiento Orbital

En astrodinámica, la desintegración orbital es un proceso que conduce con el tiempo a la disminución gradual de la distancia entre dos cuerpos en órbita en su punto de máxima proximidad (periapsis) como se describen las órbitas. Los cuerpos en órbita pueden ser un planeta y su satélite, una estrella y cualquier cuerpo orbitándolo o los componentes de un sistema binario. La desintegración Orbital puede ser causada por una multitud de efectos mecánicos, gravitacionales y electromagnéticos. Para los cuerpos en una órbita terrestre baja, el efecto más importante es la fricción atmosférica. Si no se controla, la desintegración termina con el final de la órbita en el punto donde el cuerpo más pequeño golpea la superficie del cuerpo, primario, o, si este último está equipado con la atmósfera, con su desintegración, explosión o división en partes en la atmósfera de la primaria o, en el caso en que la primaria es una estrella, con la incineración debido a la radiación, estelar (como es el caso de los cometas), y así sucesivamente.

La fricción atmosférica a altitudes orbitales se debe a las frecuentes colisiones de moléculas de gas con el satélite. Es la causa principal de la desintegración de los satélites que viajan a órbitas terrestres bajas y la consiguiente reducción de la altitud de la órbita del satélite. En el caso de la Tierra, la fricción atmosférica resultante del retorno del satélite se puede describir por la siguiente secuencia: la desintegración orbital implica, por lo tanto, una reacción en cadena por la cual más la órbita decae, más el cuerpo pierde altitud y más pierde elevación, más rápidamente la década. La descomposición también está muy influenciada por factores externos que son difíciles de predecir, como la actividad solar. Durante las fases máximas solares, la atmósfera de la Tierra da lugar a una fricción significativa incluso 100 km más alta que las fases mínimas solares. La fricción atmosférica ejerce un efecto apreciable en las altitudes de las estaciones espaciales, los transbordadores espaciales y otros aviones tripulados en órbita terrestre, así como en los satélites con órbitas terrestres relativamente altas y bajas, como en el caso del Telescopio Espacial Hubble. Las estaciones espaciales suelen requerir una corrección periódica de la altitud para compensar la desintegración orbital. Una desintegración orbital fuera de control llevó a la caída de la zona de impacto prevista de la estación espacial Skylab, mientras que se siguió una desintegración orbital controlada para la estación espacial Mir con impacto en aguas del Pacífico Sur. Las correcciones orbitales periódicas también son necesarias para el Telescopio Espacial Hubble, aunque con tiempos más dilatados debido a su mayor altitud. La desintegración Orbital es un factor limitante en el tiempo requerido para las visitas de mantenimiento, La última de las cuales se llevó a cabo con éxito durante la misión STS - 125 con el lanzamiento del transbordador espacial Atlantis el 11 de mayo de 2009. Sin embargo, cabe señalar que los telescopios más recientes están situados en órbitas mucho más altas, Si no incluso en órbitas solares, que tal vez no requieran ningún tipo de corrección orbital. Una órbita también puede decaer debido al fenómeno de marea cuando el cuerpo en órbita es lo suficientemente grande como para producir una fuerza marina significativa a en el cuerpo primario y está en una órbita retrógrada o bajo la órbita síncrona. La interacción de marea resultante reduce la cantidad de movimiento del cuerpo en órbita al transferirlo a la rotación del cuerpo primario y disminuye la altitud de la órbita hasta que los fenómenos de fricción entran en juego. Ejemplos de cuerpos sujetos a la desintegración orbital de las mareas son los satélites de Marte, Fobos y Neptuno, Tritón, y el exoplaneta TrES - 3b. las ondas gravitacionales son otro mecanismo que causa la desintegración orbital. Es insignificante en las órbitas de planetas y satélites planetarios, pero es apreciable en sistemas estelares degenerados, como se puede ver al observar las órbitas de estrellas de neutrones.

Las colisiones estelares consisten en acercarse a un sistema estelar binario cuando pierden energía. Varias causas causan tal pérdida de energía incluyendo fuerzas de marea, transferencia de masa y ondas gravitacionales. A medida que se acercan, las estrellas describen un camino en espiral. Esto a veces resulta en la fusión de las dos estrellas o la creación de un agujero negro. En este último caso, las últimas revoluciones de las estrellas alrededor de la otra duran solo unos segundos.

Aunque esto no es una causa directa de decaimiento orbital, una distribución de masa desigual (conocida por el término mascon) del cuerpo primario puede con el tiempo interrumpir la órbita y en casos extremos hacerla altamente inestable. Su inestabilidad puede dar lugar a una órbita a la que sea aplicable una de las causas directas de la desintegración orbital.

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