Vor der Bestimmung seiner Umlaufbahn müssen mehrere Beobachtungen eines entfernten Sonnenobjekts durchgeführt werden, aber im Fall von Objekten, die jenseits der Umlaufbahn von Neptun entdeckt wurden, wie viele sind über welchen Zeitraum (oder welchen Teil des Bogens) erforderlich, bevor eine einigermaßen genaue Umlaufbahn möglich ist bestimmt, ausreichend, sagen wir, um in die Minor Planet Database oder eine JPL-Ephemeride aufgenommen zu werden?
Mich würde interessieren, mit welcher Sicherheit Bahnelemente für Objekte jenseits von 30 AE bestimmt werden können, wenn wir sie nur für (bisher) kurze Teile ihrer Bahnen beobachtet haben. Was ist mit 60 AU oder 90 AU?
Als Beispiel heißt es im Wiki für VNH004 , ein TNO, das ein Fotoziel für die Sonde New Horizons ist:
Der Asteroid wurde nur 12 Mal vom Mauna Kea und Las Campanas Observatorium über einen Zeitraum von etwa 33,8 Tagen zwischen dem 29. Mai und dem 2. Juli 2011 beobachtet, so dass seine aktuelle Umlaufbahn äußerst ungewiss ist.
Wie unsicher ? Hier sind Orbitalelemente zusammen mit +/- Werten:
Heliozentrische Elemente und Fehler
Epoche . . . . . . 2455710,5000 = 2011/05/29
Mittlere Anomalie: . . . 309,75557 +/- 31,234
Argument von Peri: . 112.06593 +/- 54.010
Long des Asc-Knotens: . 247,74234 +/- 3,336
Neigung: . . . . . . . . . 3,81106 +/- 0,396
Exzentrizität: . . . . . 0,29886369 +/- 0,8050
Große Halbachse: . 37.47217640 +/- 14.2156
Zeit des Perihels: 2467404.0720 +/- 2926.4 Perihel
: . . . . . . . 26,27310354 +/- 31,7695
Aphel: . . . . . . . . 48,67124926 +/- 35,3678
Periode (y) . . . . . . . . . . 229,3885 +/- 130,53
Eine Umlaufzeit von über 229 Jahren, plus oder minus über 130 Jahre. Wie viele weitere Beobachtungen wären erforderlich, um die Fehlergrenze zu halbieren?
Das Hauptproblem bei der Bestimmung der Umlaufbahn eines Objekts besteht darin, dass wir die Position nur in zwei Dimensionen mit Sicherheit kennen. Die Entfernung zum Objekt ist weitgehend unbekannt. Dies erklärt die große Unsicherheit im Zeitraum neu entdeckter TNOs. Viele mögliche Umlaufbahnen könnten zu den frühen Beobachtungen passen, und daher ist die Unsicherheit groß.
Mit fortschreitender Zeit und mehr Beobachtungen werden immer mehr dieser möglichen Bahnen ausgeschlossen und die Bahnanpassung wird genauer.
Um Ihre Frage zu beantworten, hängt es wirklich davon ab, wie genau Sie die Antwort wünschen und wie gut Ihre Beobachtungen sind. Je mehr Beobachtungen Sie machen und je besser sie sind, desto genauer wird Ihre Orbitalanpassung. Und was noch wichtiger ist, je größer der Bogen der Umlaufbahn ist, den Ihre Beobachtungen abdecken, desto genauer wird die Umlaufbahn. Es ist unmöglich, eine bestimmte Zahl anzugeben.
Um ein praktisches Beispiel zu nennen: Pluto braucht 248 Jahre, um die Sonne zu umrunden. Es wurde 1930 entdeckt, also haben wir es nur 85 Jahre lang oder etwa 1/3 einer Umlaufbahn beobachtet. Eines der Probleme, das die zu Pluto gesendete New-Horizons-Sonde überwinden musste, war, dass wir beim Start nicht genau wussten, wie weit Pluto entfernt war, also wussten wir nicht genau, wann New Horizons den Zwergplaneten passieren würde. Das machte es schwierig, der Sonde zu sagen, wohin sie zeigen sollte, um Bilder aus nächster Nähe aufzunehmen.
Benutze den Todesstern
Jerard Puckett
Benutzer21