Gravitationsperturbationer

Gravitationsperturbationer är avvikelser i ett objekts gravitationella bana orsakade av gravitationskrafter från andra kroppar än den primära attraherande kroppen. I en ren tvåkroppsmodell följer varje kropp en ellipse runt den centrala massan, men i verkligheten påverkas banan av flera andra kroppar. Sådana störningar är grundläggande inom celestial mechanics och påverkar både naturliga system (planet-, måne- och asteroidbanor) samt artificiella satelliter runt jorden eller andra planeter.

Analytisk behandling av gravitationsperturbationer brukar ske med perturbationsteori. Den störande funktionen (disturbing function) används tillsammans med Lagranges planetära ekvationer eller Kaula-utveckling för att beräkna hur banans element förändras över tid. Man skiljer ofta mellan seculara förändringar, som drift över långa tidsperioder, och periodic Variationer som uppträder i kortare cykler. Resonanser mellan banor kan också förstärka eller dämpa perturbationerna och ge särskilda mönster i rörelsen.

Kända källor till gravit tionsperturbationer inkluderar gravitationen från tredje kroppar (som solen på en jordnära satellit eller grönans planeternas påverkan på varandra i planeternas system), samt jordens och andra objektions gravitationella fältets oregelbundenheter (såsom J2). Dessa effekter måste beaktas för noggranna banberäkningar, ephemerider, rymdfärder och navigationssystem som GPS.

Sammanfattningsvis beskriver gravitationsperturbationer hur multi-kropps gravitation påverkar och modifierar orbitalbanor bortom den idealiserade tvåkroppsmodellen. De är centrala för att förstå och förutsäga rörelser i solsystemet samt för framgångsrik rymdverksamhet.