Орби́та (от лат.orbita «колея, дорога, путь») — траектория движения материальной точки в заданной системе пространственных координат для заданной конфигурации поля сил, которые на точку действуют. Термин был введён Иоганном Кеплером в книге «Новая астрономия» (1609)[1].
У этого термина существуют и другие значения, см. Орбита (значения).
В небесной механике это траектория небесного тела в гравитационном поле другого тела, обладающего значительно большей массой (например, планеты, кометы и астероиды в поле звезды). В прямоугольной системе координат, начало которой совпадает с центром масс, траектория может иметь форму конического сечения (окружности, эллипса, параболы или гиперболы)[2].
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 (см. Законы Кеплера), описывающих орбитальное движение тел.
долгота восходящего узла () — определяет положение плоскости орбиты небесного тела в пространстве,
аргумент перицентра () — задаёт ориентацию аппарата в плоскости орбиты (часто задают направление на перицентр),
момент прохождения небесного тела через перицентр () — 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 центральному телу орбиты
галактоцентрическая — орбита вокруг центра галактики (Солнце находится на орбите вокруг галактического центра Млечного пути)
средневысокая — геоцентрическая орбита с высотой выше 2000 км, но ниже геосинхронной орбиты (35786 км) (на этой орбите находятся спутниковые системы навигации — GPS, ГЛОНАСС, «Бэйдоу», «Галилео»)
эллиптическая — орбита с эксцентриситетом 0 < e < 1, имеющая форму эллипса
параболическая — орбита с эксцентриситетом e = 1, имеющая форму параболы
гиперболическая — орбита с эксцентриситетом e > 1, имеющая форму гиперболы
радиальная — орбита с эксцентриситетом e = 1 и нулевым угловым моментом
По наклонению орбиты
наклонная — орбита с наклонением i > 0° относительно плоскости отсчёта (например, относительно экватора Земли, эклиптики, галактической плоскости); частным случаем является полярная орбита с наклонением i=90° относительно экватора Земли
экваториальная — орбита с наклонением i = 0° относительно экватора центрального тела орбиты; частными случаями являются геостационарная орбита и ареостационарная орбита
По синхронности орбиты с центральным телом орбиты
синхронная — орбита, на которой орбитальный период равен звёздным суткам центрального тела; частными случаями являются геосинхронная орбита, солнечно-синхронная орбита, орбита «Тундра» и ареосинхронная орбита
субсинхронная — орбита, на которой орбитальный период меньше звёздных суток центрального тела; частными случаями являются полусинхронная орбита и орбита «Молния»
По направлению орбитального движения
прямая — орбита, на которой тело движется в направлении осевого вращения центрального тела
ретроградная — орбита, на которой тело движется в направлении противоположном осевому вращению центрального тела
По функции орбиты
Орбита захоронения — орбита искусственных спутников Земли, на которую осуществляется их увод после окончания срока их активной работы
Низкая опорная орбита — начальная низкая околоземная орбита, которую предусмотрено существенно преобразовать посредством увеличения высоты или изменения наклонения орбиты
Также существует разделение на замкнутые и незамкнутые орбиты, в особенности для космических аппаратов.
Бронштейн И. Н., Семендяев К. А.Справочник по математике.— М.: «Наука», редакция справочной физико-математической литературы, 1964.
Литература
Abell; Morrison; Wolff.Exploration of the Universe.— fifth.— Saunders College Publishing(англ.)(рус., 1987.
Linton, Christopher (2004). From Eudoxus to Einstein. Cambridge: University Press. ISBN 0-521-82750-7
Swetz, Frank; et al. (1997). Learn from the Masters!Архивная копия от 16 июля 2017 на Wayback Machine. Mathematical Association of America. ISBN 0-88385-703-0
Andrea Milani and Giovanni F. Gronchi. Theory of Orbit Determination (Cambridge University Press; 378 pages; 2010). Discusses new algorithms for determining the orbits of both natural and artificial celestial bodies.
F. Varadi; B. Runnegar; M. Ghil.Successive Refinements in Long-Term Integrations of Planetary Orbits(англ.)// The Astrophysical Journal: journal.— IOP Publishing, 2003.— Vol. 592.— P. 620—630.— doi:10.1086/375560.— Bibcode:2003ApJ...592..620V.
Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.org внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.
2019-2024 WikiSort.org - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии