Наближена оцінка тривалості орбітального руху штучних супутників землі з урахуванням світлового тиску

Abstract

UK: Проведено комплексне дослідження для встановлення впливу сонячного тиску на тривалість існування штучних супутників Землі (ШСЗ) на орбіті. Об'єктами дослідження вибрано 7 некерованих супутників, що були на орбіті протягом 2001-2020 рр. (дані з мережі станцій USSTRATCOM http://www.space-track.org/). Урахування впливу світлового тиску дало змогу підвищити точність розрахунків: застосування запропонованої методики дозволило зменшити різницю між розрахованим і реальним часом існування ШСЗ в межах $\pm2$ діб, що достатньо для отримання подібних прогнозів.

EN: A comprehensive research was conducted to establish the influence of solar pressure on the existence of artificial Earth satellites in their orbit. Six low-orbit satellites and one satellite with a high-elliptical orbit moving in orbit during 2001-2020 were selected for the study. We used the USSTRATCOM database of the satellites' orbital elements (http://www.space-track.org/), additional data were taken from CalSky (https://www.calsky.com) and TLEtools (https://tletools.readthedocs.io). Taking into account light pressure, we refined the calculation of the duration of a satellite's orbital motion, which we had performed earlier [M. M. Koval'chuk, Bull. Natl. Univ. Kyiv. Astron. \textbf{55}, 39 (2017)], and clarified the moment of its destruction. Using the proposed method allowed us to reduce the difference between the calculated and the real lifetime of satellites: for low-orbit satellites, the difference between the calculated and the real time of their existence in orbit does not exceed $ \pm 1 $ day, for a satellite with a highly elliptical orbit it is $ +2 $ days. Such accuracy is sufficient to produce proper forecasts. Thus, consideration of light pressure gives a small correction in the calculations in the case of low-orbit satellites, but this correction can be significant for low-mass and large-surface objects moving in medium and high (geostationary) orbits [Ch. Lucking, C. Colombo, C. R. McInnes, Acta Astronaut. {\bf 77}, 197 (2012)].