Störungsrechnung

Störungsrechnung,

 

Astronomie: Teilgebiet der Himmelsmechanik zur Berechnung der Bahnen von Himmelskörpern unter dem Einfluss von Störungen. Man bedient sich dabei zweier verschiedenen Verfahren. Bei der allgemeinen Störungsrechnung versucht man, für das jeweilige Problem allgemein gültige Formeln in Form von Reihenentwicklungen aufzustellen, in denen die Zeit als unabhängige Variable auftritt. Sollen die Bahnelemente oder der Ort eines Himmelskörpers zu einem bestimmten Zeitpunkt berechnet werden, so ist in den Formeln nur der jeweilige Wert der Zeitvariablen einzusetzen. Je nach dem Grad der Genauigkeit, mit der die Reihendarstellung die tatsächlichen Störungen beschreibt, lassen sich Einblicke in mehr oder minder langfristige Bewegungsabläufe und Auswirkungen von Störungen gewinnen. Das Verfahren setzt voraus, dass alle Einflüsse auf den betreffenden Himmelskörper berücksichtigt werden, was oft, v. a. bei Planetoiden und Kometen, erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Bei der speziellen Störungsrechnung geht man von der für einen bestimmten Zeitpunkt, die Oskulationsepoche, durch Beobachtung möglichst genau festgelegten Bahn eines Himmelskörpers aus. Für alle weiteren Zeitpunkte werden schrittweise, durch numerische Integration, die störenden Einflüsse und somit die tatsächlich durchlaufene Bahn berechnet. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es mit großer Genauigkeit für alle Bahnformen anwendbar ist, und dass es für Zeitpunkte in der Nähe der Oskulationsepoche schnell Ergebnisse liefert. Für von dieser weiter entfernt liegende Zeitpunkte wird der erforderliche Rechenaufwand groß und die Ergebnisse wegen der unvermeidlichen Beobachtungsfehler in den Ausgangsdaten unsicherer.

 

Mithilfe der Störungsrechnung lässt sich umgekehrt aus den Abweichungen der Bahn eines Himmelskörpers von den berechneten Bahnörtern auf den Einfluss eines bisher nicht berücksichtigten oder nicht bekannten Himmelskörpers schließen, was z. B. zur Entdeckung des Planeten Neptun führte.