Buena pregunta!
Muchos astrónomos creen que las lunas de Marte, Fobos y Deimos, son asteroides capturados. Otros objeto, precisamente a causa de los problemas que se plantearon. La captura no es fácil. Sin una colisión, la captura es imposible en el Newtoniano dos cuerpo a cuerpo problema. Una trayectoria hiperbólica estancias hiperbólica. En el otro lado de captura en el multi cuerpo problema que puede suceder.
Una manera simple de mirar a los tres cuerpo problema es a través de un parche para la cónica enfoque. Uno ignora el secundario (el planeta) cuando el objeto es capturado fuera de la secundaria de la esfera de influencia y, a continuación, ignora la primaria (el sol) cuando el objeto está dentro de la esfera de influencia. El comportamiento dentro de la esfera de influencia se simplifica a los dos cuerpo a cuerpo problema. Desde orbital de energía es constante en los dos cuerpo a cuerpo problema, captura, una vez más parece ser imposible.
El problema es que el cambio de ignorar la secundaria a la omisión de la primaria descarta el sutiles comportamientos que conducen a la captura. El principal actúa sobre el objeto durante el encuentro, y la secundaria de actos de la gravedad sobre el objeto cuando está bien fuera de la esfera de influencia. Mientras que un parche para la cónica enfoque obtiene una buena estimación de cómo un sobrevuelo (aka asistencia gravitatoria) cambios en la dirección y magnitud de la primaria centrada en el vector de velocidad, se da una pésima imagen de la captura.
El planeta centrada en la energía orbital del objeto a ser capturado es constante en los dos cuerpo a cuerpo problema. No es constante en los tres cuerpo problema. El osculating planeta centrada en la energía orbital del objeto a ser capturado es variable de tiempo en los tres cuerpo problema. Bajo las circunstancias adecuadas, la energía orbital puede cambiar temporalmente de ligeramente positivo, lo que significa un escape de trayectoria, ligeramente negativo, lo que significa que temporalmente unida órbita. Desde gradiente gravitatorio del sol es mayor cuando el planeta se encuentra en el perihelio, esto es, donde la captura es más probable que ocurra.
La captura es mucho más probable si el objeto a ser capturado entra en el planeta de la esfera de influencia cerca del sol-planeta L1 o L2 punto. Esto conduce a todo tipo de extraños comportamientos. Uno necesita saber los conceptos estable e inestable de colectores firmemente entender lo que sucede (y para ser honesto, mi propia comprensión de estos conceptos es un poco inestable). La Colina de la esfera actúa como una barrera de energía para escapar. El objeto temporalmente atrapado en el planeta de la Colina de la esfera cuando el encuentro se produce cerca del perihelio y el objeto entra en la esfera de influencia cerca de la L1 o L2 punto. La única manera de salir es para el objeto de la caótica órbita a tomar la cerca de la L1 o L2 punto.
Hemos visto que esto suceda en un número de veces aquí en la Tierra. De hecho, uno de esos visitantes, J002E3, lo más probable es que el Apolo 12 S-IVB tercera etapa. Probablemente a la izquierda de la vecindad del sistema Tierra-Luna a través de la Tierra-Sol L1 o L2 punto a finales de 1969 o 1970, y más tarde encontró su camino de regreso a casa por un corto tiempo.
Esto no es cierto de captura. Finalmente, la captura del objeto caótico órbita tendrá el objeto cerca de la L1 o L2 punto, y luego se ha ido. Algo más tiene que suceder a su vez que la captura temporal en permanente obligado órbita. Varios mecanismos han sido propuestos para convertir a estos temporalmente unida órbitas en permanente obligado órbitas. Estos incluyen
Un encuentro con la atmósfera del planeta,
Multicuerpo interacciones con las lunas del planeta,
Un aumento de la masa del planeta,
Arrastre desde el gas y el polvo en el disco protoplanetario.
Los dos últimos no puede suceder ahora, pero podría haber sucedido cuando el sistema solar estaba aún en proceso de formación.
La colisión es una forma de evitar estos problemas. Que es como la luna de la Tierra se cree que se han formado. Por este gigante de impacto hipótesis, un Marte del tamaño de protoplaneta se estrelló contra la Tierra poco después de la formación del sistema solar fue completa. Algunos de los eyecta entró en la órbita terrestre baja y, finalmente, se formó la Luna.
Algunas personas están ahora pensando que esta es la forma en Fobos y Deimos formado así. Ahora que hemos tenido un mejor aspecto en los lunas, ellos no ven como los asteroides. Se parecen más a Marte mismo.
Las personas ahora están aprendiendo a tomar ventaja de balística de captura para reducir la delta-V de los requisitos para una nave espacial. Un ejemplo reciente es el de Recuperación de Gravedad y en el Interior de Laboratorio (GRIAL) experimento, el cual constaba de un par de satélites que se utilizan para asignar la gravedad de la Luna de campo. Esta misión no hizo uso de Apolo estilo de transferencia desde una órbita terrestre baja, después de lanzar a un trans-lunar trayectoria y, a continuación, seis días más tarde, la transferencia a la órbita lunar. Estos vehículos en su lugar entró el Sol-Tierra L1 punto y a partir de ahí siguió un sistema de captura de la trayectoria de la Luna. Esta reducción de la necesaria delta-V por una buena cantidad.
La relación entre los costos de combustible y delta-V es altamente no-lineal, es casi exponencial. Una pequeña reducción en la delta-V puede reducir los costos de combustible por una buena cantidad, o que puede permitir una mayor capacidad de carga. El último fue el caso con el GRIAL experimento. La reducción de la necesaria delta-V significaba que podría reutilizar el patrimonio de la instrumentación (el equipo utilizado en la GRACIA), sin un montón de cambios. Directa trayectoria habría requerido un importante rediseño.
