Osmon mexanikasi

Осмон механикаси — астрономиянинг қуёш тизимига кирувчи табиий ва сунъий жисмларнинг ҳаракат назариясини яратиш билан шуғулланувчи бўлими. Осмон механикаси асосларини Кеплер Иоганн, Исааc Неwтон, Леонҳард Эулер, Жосепҳ-Лоуис Лагранге, П. Лаплас, С. Нюком, Ҳенри Поинcарé ва бошқа ишлаб чиқишган. Асосий бўлимлари:

1. Ер сунъий йўлдошлари (ЕСЙ) ва бошқа сайёраларга учирилган космик аппаратлар ҳаракат назарияларини яратиш;
2. Кўп жисм масаласи доирасида қуёш тизимининг ҳар бир табиий жисм учун ҳаракати назарияси ва математик қонуниятларини аниқлаш;
3. Кузатув маълумотлари асосида осмоннинг ихтиёрий жисми орбитаси элементларини ҳисоблаш усулларини такомиллаштириш;
4. Сайёралар ва улар йўлдошларининг тўлқинсимон ҳаракати учун аналитик назариялар ишлаб чиқиш;
5. Қуёш тизимидаги асосий табиий жисмларнинг фазовий ўрни ва ҳаракатига оид маълумотларни олдиндан аниқ ҳисоблаб, астрономик йилномалар тузиш.

Бу бўлимлар мос равишда ўз объектлари тури бўйича алоҳида йўналишларга бўлинади. Хусусан, ЕСЙ ҳаракати назариясида унга таъсир этувчи қуйидаги омиллар бўйича махсус юналишлар мавжуд:

1. Ернинг мураккаб шакли ва унда материянинг нотекис тақсимоти таъсири;
2. Ой ва қуёшнинг гравитацион таъсири;
3. Ер атмосфераси таъсири;
4. Қуёш ва ой нурларининг ЕСЙга босими;
5. Ердаги кўтарилиш ва пасайиш ҳодисалар таъсири ва бошқалар.

Маълумки, 3 ва ундан ортиқ жисмлар масалалари умумий ҳолда аниқ ечимга эга эмас. Шу сабабли, осмон механикасида махсус келтирилган масалалар ўрганилиб, натижалари бунга мос системада қўлланади. Бунда муаммони аниқ ечиш мақсадида айрим физик параметрлар бўйича номаълум функсияларни қаторларга ёйиш усуллари ишлатилади. Масалан, ер ва сайёраларнинг гравитацион потенсиаллари сферик функсиялар бўйича қатори, эллиптик орбита бўйича ҳаракатланувчи осмон жисми координатаси экссентриситет даражалари бўйича қатори амалда тез-тез учраб туради.

Қуёш тизимидаги ҳар бир жисм орбитаси элементлари вақтга боғлиқ функсиялардир. Улар эволюсиясини ифодаловчи тенгламаларни биринчи бўлиб Леонҳард Эулер топган. Ҳаракатланувчи жисмга таъсир этувчи куч ўз потенсиалига эга булса, унда орбита элементлари учун Лагранж тенгламаларидан фойдаланилади. Ушбу потенсиал осмон механикасида пертурбацион функсия дейилиб, уни аниқ билиш ва назариясини яратиш жуда муҳим аҳамиятга эга. Бу функсия, одатда, маълум қаторлар тарзида қўлланади.

Осмон механикасининг усуллари, хусусан, янги кометалар ва астероидларни илгари маълум бўлганларидан фарқлашда ҳам кенг қўлланади, чунки фақат орбита элементлари орқали бу муаммони ҳал этиш қийин масала. Бунда "комета инварианти", Тиссеран мезони, Якоби интеграли каби тушунчалардан фойдаланилади.