Орбита — Журнал "Все о Космосе"

Орбита

Орбита

Орбита

Орбита (от лат. orbita — колея, дорога, путь) — траектория движения материальной точки в наперёд заданной системе пространственных координат для заданной в этих координатах конфигурации поля сил, которые на неё действуют. Термин был введён Иоганном Кеплером в книге «Новая астрономия» (1609).

В небесной механике это траектория небесного тела в гравитационном поле другого тела, обладающего значительно большей массой (планеты, кометы, астероида в поле звезды). В прямоугольной системе координат, начало которой совпадает с центром масс, траектория может иметь форму конического сечения (окружности, эллипса, параболы или гиперболы). При этом его фокус совпадает с центром масс системы.

Кеплеровы орбиты

Долгое время считалось, что планеты должны иметь круговую орбиту. После долгих и безуспешных попыток подобрать круговую орбиту для Марса, Кеплер отверг данное утверждение и, впоследствии, используя данные измерений, сделанных Тихо Браге, сформулировал три закона (Законы Кеплера), описывающих орбитальное движение тел.

Кеплеровыми элементами орбиты являются:

  • фокальный параметр p, большая полуось a, радиус перицентра, радиус апоцентра — определяют размер орбиты,
  • эксцентриситет (e) — определяет форму орбиты,
  • наклонение орбиты (i),
  • долгота восходящего узла (\Omega ) — определяет положение плоскости орбиты небесного тела в пространстве,
  • аргумент перицентра (\omega ) — задаёт ориентацию аппарата в плоскости орбиты (часто задают направление на перицентр),
  • момент прохождения небесного тела через перицентр (T_{0}) — задаёт привязку по времени.

Эти элементы однозначно определяют орбиту независимо от её формы (эллиптической, параболической или гиперболической). Основной координатной плоскостью может быть плоскость эклиптики, плоскость галактики, плоскость земного экватора и т. д. Тогда элементы орбиты задаются относительно выбранной плоскости.

Классификация

По геометрической форме орбиты делятся на круговые и эллиптические, с тем или иным эксцентриситетом. Также существует разделение на замкнутые и незамкнутые орбиты, в особенности для КЛА.

По углу наклонения i плоскости орбиты к плоскости земного экватора — на экваториальные (i=0°), полярные (i=90°) и наклонные (i — любое, кроме 0° и 90°).

По соотношению периода обращения Тоб вокруг земного шара с земными или солнечными сутками — на не синхронные, квазисинхронные, синхронно-суточные (геосинхронные), солнечно-синхронные.

По материалам Wikipedia