This study is devoted to assessing the effect of light pressure on the observed position and orbital elements of space debris objects with a large area-to-mass ratio \(A{\text{/}}m\) in the region of medium-high, geostationary and highly elliptical orbits over short time intervals (up to 1 year). Numerical integration of the orbits of 78 model objects was performed at 8 values of \(A{\text{/}}m\) from \(0.01\) to \(125\) m2/kg and two values of the reflection coefficient \(k = 1.0\) and 1.44. The maximum (during the given time periods) angular distances relative to the sub-satellite point on the Earth’s surface between the positions found with and without radiation forces, as well as the maximum changes in the semi-major axis, eccentricity and inclination of the orbit under the influence of radiation forces during the integration time, are determined. It is found that for all objects there is a negative drift of the semi-major axis. For models with semi-major axes of 10 000, 15 000, and 20 000km, the inclination variations do not exceed \(15^\circ \). Among other objects, at \(\gamma = kA{\text{/}}m \geqslant 50\) m2/kg, cases of transitions from direct to reverse motion (and vice versa) due to light pressure, were recorded, which indicates the possibility of flips of the orbital plane under the influence of radiation forces even in the short term. The duration of successful integration (the lifetime of an object in orbit) is given; it was less than \(1\) year for most models with \(\gamma \geqslant 50.0\) m2/kg. Also the time intervals during which the displacement of the position perturbed under the influence of radiation forces from the unperturbed one does not exceed \(5\prime \), \(45\prime \), and \(3^\circ \) are presented, depending on the value of \(\gamma \), semi-major axis, and eccentricity in the initial epoch. Based on the results of the article, it is possible to estimate the required frequency of observations of objects with large \(A{\text{/}}m\).
Данное исследование посвящено оценке влияния светового давления на наблюдаемое положение и элементы орбиты объектов космического мусора с большим отношением площади к массе \(A{\text{/}}m\) в области средневысоких, геостационарных и высокоэллиптических орбит на коротких интервалах времени (до 1 года). Выполнено численное интегрирование орбит 78 модельных объектов при 8 значениях \(A{\text{/}}m\) от 0.01 до 125 м2/кг и двух значениях коэффициента отражения \(k = 1.0\) и 1.44. Определены максимальные (в течение заданных периодов времени) угловые расстояния относительно подспутниковой точки на поверхности Земли между положениями, найденными с учетом радиационных сил и без их учета, а также максимальные в течение времени интегрирования изменения большой полуоси, эксцентриситета и наклона орбиты под влиянием радиационных сил. Получено, что для всех объектов наблюдается отрицательный дрейф большой полуоси. У моделей с большими полуосями 10 000, 15 000 и 20 000 км вариации наклона не превышают \(15^\circ \). Среди остальных объектов при \(\gamma = kA{\text{/}}m \geqslant 50\) м2/кг зафиксированы случаи обусловленных световым давлением переходов от прямого движения к обратному (и наоборот), что говорит о возможности флипов плоскости орбиты под влиянием радиационных сил даже в краткосрочной перспективе. Приведены продолжительности успешного интегрирования (время жизни объекта на орбите): для большинства моделей с \(\gamma \geqslant 50.0\) м2/кг оно составило менее 1 года. Также представлены интервалы времени, в течение которых смещение возмущенного под влиянием радиационных сил положения от невозмущенного не превышает \(5{\kern 1pt} '\), \(45{\kern 1pt} '\) и \(3^\circ \) в зависимости от величины \(\gamma \), большой полуоси и эксцентриситета в начальную эпоху. Опираясь на результаты статьи, можно оценить необходимую периодичность наблюдений объектов с большим \(A{\text{/}}m\).