Una implementación abierta basada en Monte Carlo del método de Gauss para la determinación inicial de órbitas

Batista-Mendoza , José B.; Chung , Eduardo; Martínez-Soto , Adam’s; Fábrega-Polleri , Joaquín; Fernández-Valdés , Carlos A.

Una implementación abierta basada en Monte Carlo del método de Gauss para la determinación inicial de órbitas

Batista-Mendoza , José B.; Chung , Eduardo; Martínez-Soto , Adam’s; Fábrega-Polleri , Joaquín; Fernández-Valdés , Carlos A.

An open Monte Carlo based implementation of Gauss's method for initial orbit determination

Autores Batista-Mendoza , José B.
Autores Chung , Eduardo
Autores Martínez-Soto , Adam’s
Autores Fábrega-Polleri , Joaquín
Autores Fernández-Valdés , Carlos A.

Tema Asteroides
Tema Astronomía
Tema Mecánica Celeste
Tema Método de Gauss
Tema Determinación de la Órbita
Tema Asteroids
Tema Astronomy
Tema Celestial Mechanics
Tema Gauss’ Method
Tema Orbit Determination

Descripción Hundreds or thousands of Near-Earth Asteroids (NEAs) are discovered every year, so being able to determine their orbits to follow them successfully in the future is essential to warn of the danger they could present. Numerous methods have been developed to improve the precision and efficiency of calculations used in the Initial Orbit Determination (IOD), with Gauss’s method being the benchmark due to its intuitive formulation, comparable precision, and historical importance. Herein, we present the results of the development of a new
open access tool to simplify the process of IOD of celestial bodies, specifically, NEAs. This tool was based on a modern implementation, using code written in Python to calculate, propagate, and graph the orbits. The results obtained from the test data exhibited significant accuracy, with the maximum discrepancy not exceeding 1.2% compared to the Horizons System tool, and the average being 0.5%. Furthermore, we found that for the Monte Carlo simulations that the code uses, 5,000 iterations were more than enough to achieve the obtained accuracy.

Descripción Cada año se descubren cientos o miles de Asteroides Cercanos a la Tierra (NEAs, acrónimo en inglés de Near-Earth Asteroids), por lo cual, ser capaz de determinar sus órbitas para seguirlos con éxito en el futuro es indispensable para advertir del peligro que estos podrían presentar. Numerosos métodos se han desarrollado para mejorar la precisión y eficiencia de los cálculos en la determinación inicial de la órbita (IOD, acrónimo en inglés de Initial Orbit Determination), siendo el método de Gauss la referencia debido a su formulación intuitiva, precisión comparable e importancia histórica. Aquí se presentan los resultados del desarrollo de una nueva herramienta de acceso abierto para simplificar el proceso del IOD de cuerpos celestes, específicamente, los NEAs. Dicha herramienta estuvo fundamentada en una implementación moderna, empleando un código escrito en el lenguaje de Python para calcular, propagar y graficar órbitas. Los resultados obtenidos para los datos de prueba exhibieron una precisión significante, con la discrepancia máxima no superando el 1.2 % en comparación con la herramienta Horizons System. Además, se encontró que para las simulaciones de Monte Carlo que el código emplea, 5 000 iteraciones fueron más que suficientes para alcanzar la precisión obtenida.

Editorial Universidad de Panamá. Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y Tecnología

Fecha 2025-01-03

Tipo info:eu-repo/semantics/article
Tipo info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Tipo Artículo revisado por pares

Formato application/pdf

Identificador https://revistas.up.ac.pa/index.php/tecnociencia/article/view/6633
Identificador 10.48204/j.tecno.v27n1.a6633

Fuente Tecnociencia; Vol. 27 Núm. 1 (2025): Tecnociencia; 8-25
Fuente 2415-0940
Fuente 1609-8102

Idioma spa

Relación https://revistas.up.ac.pa/index.php/tecnociencia/article/view/6633/5126

Derechos Derechos de autor 2024 Tecnociencia
Derechos http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0