Sommige tale op hierdie tuiste mag masjien- vertaal wees en mag foute bevat. Help om dit te verbeter Lees die Engelse oorspronklike
  1. Leer
  2. Navigeer
Navigeer · Module 3

Element nommer :

Ses getalle bepaal 'n baan in die ruimte: sy grootte, vorm, helling, oriëntasie en waar die liggaam op is.

14 min

NASA/JPL/Space Science Institute

Hierdie les is opgestel deur 'n Local Solar System Foundation-spanlid en kan verbeter word deur 'n gekwalifiseerde hersiener. Is jy gekwalifiseer in hierdie onderwerp? Stel 'n redigering voor

Orbital Sandbox

Open volledige bladsy

Wat is 'n baan? Gooi 'n bal sywaarts en dit krom af na die grond. Gooi dit vinniger en dit land verder weg. Gooi dit vinnig genoeg en die grond krom weg onder dit so vinnig as wat dit val, sodat dit nooit land nie: dit hou vallende om die planeet en altyd mis. Dit is' n baan. Niemand hou 'n satelliet op; dit val die hele tyd.

Wat gebeur:

Spoed nou
Hoogte nou
Een rondte neem
Laagste hoogte
Hoogste hoogte

Probeer hierdie

Val terug Orbite Escape

·

Verander Stensil Horisontaal Oplyn

Astronome beskryf 'n baan met vyf getalle wat orbitale elemente genoem word. Verander hulle hier; die hoogte en spoed bo volg.

Vinnigste (periapsis)
Stadigste (apoapsis)
Kepler se 3de wet toets: T² / a³
Hoe om dit te gebruik
Snelheid:
Hierdie een kontrole besluit wat gebeur. Te stadig en dit val terug. Vinnig genoeg en dit gaan rond in 'n sirkel. Vinniger en dit swaai uit in' n ellips. Vinniger as ontsnap spoed en dit verlaat vir altyd. Die gekleurde balk onder die skuiwer wys waar elke begin op die gekose hoogte.
Hoogte
Waar dit begin. Hoër op, die gewigsverlies is swakker, so 'n stadiger spoed is genoeg om in orbite te bly.
Tydsnelheid
Echte orbite neem ure, dae of jare, dus tyd loop hier vinniger. Tyd ×1,000 beteken elke sekonde op die skerm is 1,000 sekondes (ongeveer 17 minute) in ruimte. Die planeet se draai word versnel deur dieselfde hoeveelheid. Die getalle wat vertoon word is altyd die werklike een.
Grondspoor
Die goudspore op die grond is die pad direk onder die satelliet. Die aarde draai onder die baan, so elke rondte gaan oor verskillende plekke.
Goue pyl
Watter rigting dit beweeg en hoe vinnig: hoe langer die pyl, hoe vinniger.
Om te kyk
Trek om die aansig te draai, rol of knyp om in te zoom. Die donker rooster is die vlak van Aarde se ewenaar (of, rondom die Son, die vlak van Aarde se baan).
Datatabel (teksalternatief)
Afstand en spoed by twaalf gelyke tyd stappe rondom die baan
Tyd stapAfstand vanaf die son:Spoed nou

Ses getalle Dis al wat nodig is om enige baan in die sonnestelsel te beskryf, van die Maan se tot ‘n komeet se Leer om dit te lees en jy kan vasstel waar enige wêreld sal wees, jare vooruit.

Aarde agter die grys oppervlakte van die Maan.
Aarde agter die Maan, gefotografeer deur NASA se Orion ruimtetuig op Artemis I. Credit: NASA

Ses getalle beskryf enige baan in die sonnestelsel.

Kyk

Om te beskryf waar ‘n satelliet of planeet gaan, moet jy’ n paar vrae beantwoord:

  1. Hoe groot is die baan?
  2. Watter vorm is dit: rond of gestrekt?
  3. Hoe gekant is dit?
  4. Watter kant toe is die kantel gerig?
  5. Waarheen wys die uitgestrekte deel?
  6. Waar Waar is die liggaam nou?

Elke antwoord is een getal. Hierdie ses getalle word saam die orbitêre elemente genoem, en hulle beskryf enige baan.

In die sandkas, is die Molniya orbit gelaai. Russiese kommunikasie satelliete gebruik hierdie lang, gekantelde baan sodat hulle hang vir ure hoog bo die verre noorde, waar geostasiêre satelliete is moeilik om te sien Tik Side view om die kantel te sien, en speel met die skuifknoppies.

Verstaan

ElementSimboolWat dit stel
Groot AsMaak ‘n nuwe kolomGrootte
EkscentriciteiteVorm
Helling :Verwyder die kaartHelling van die orbitale vlak teen ‘n verwysingsvlak
Lengtegraad van die opgaande nodeΩDie rigting waarin die baan kruis die verwysing vlak gaan “op”
BerekenωWaar die naaste punt lê, gemeet binne die orbitale vlak van die oplopende node
Gemiddelde anomalie by eposM₀Waar die liggaam is op ‘n gegewe oomblik (die epoch)

Vir planete, die verwysing vlak is gewoonlik die ekliptiese, die vlak van Aarde se baan, en die verwysing rigting is die Maart ekwinoks. Vir aarde satelliete, die verwysing vlak is aarde se ewenaar.

Sommige betekenisvolle waardes:

  • i = 0°: die orbite lê in die verwysing vlak. ‘n geostasionere satelliet het i = 0 en e = 0 rondom die aarde se ewenaar.
  • i = 90°: ‘n polare baan, wat oor beide pole loop.
  • i > 90°: retrograde, gaan rond agteruit.
  • Die Molniya-baan gebruik i = 63.4° opsetlik: by daardie helling, maak die aarde se bult nie die periapsis om die baan afwyk nie.

Meester

Die drie hoeke is ‘n geordende stel van rotasies. ‘n Punt in die baanvlak (x’ na periapsis, y’ 90° vorentoe) word in die verwysingsraamwerk gedra deur R_z(−Ω) · R_x(−i) · R_z(−ω). Hierdie is presies die transformasie in JPL se “Approximate Positions of the Planets”, wat die tuiste se orrery gebruik:

x = (cos ω cos Ω − sin ω sin Ω cos i) x’ + (−sin ω cos Ω − cos ω sin Ω cos i) y’

en soortgelyke uitdrukkings vir y en z.

Planetêre tabelle gee dikwels variante: die lengtegraad van perihelium ϖ = Ω + ω (nuttig wanneer i klein is en Ω swak gedefinieer word), en die gemiddelde lengtegraad L = ϖ + M. Die JPL-tabelle lys a, e, i, L, ϖ, Ω met hul veranderingskoerse per eeu, omdat die ander planete elke baan stadig verstoor.

Waarom 63,4°? Earth’s equatorial bulge (the J₂ term) makes the argument of periapsis precess at a rate proportional to (5 cos² i − 1). Dit verdwyn wanneer cos² i = 1/5, d.w.s. i = 63.43° of 116.57°: die “kritieke helling”. Elemente wat konstant bly in die twee-liggame probleem dryf stadig in die werklike wêreld; dit is waarom element stel altyd kom met ‘n epook, die oomblik wat hulle geldig is vir.

Probeer dit

Laai die Molniya-baan, tik 'Kantaansig' aan, verander dan die helling van 63.4 grade na 0 en na 180. Beskryf in een sin wat elkeen van die drie hoekskuifknoppies doen met die baan.

Vinnige toets

3 vinnige vrae. Kies 'n antwoord om te sien of jy reg is.

  1. Watter element vertel jou hoe gekant 'n baan is?

    1. A Ekscentriciteit
    2. B Helling :
    3. C Groot As
    4. D Gemiddelde anomalie
    Wys die antwoord

    B. Helling :

  2. 'n baan met' n helling groter as 90 grade is:

    1. A Onmoontlik
    2. B Retrograde: die liggaam gaan rond agteruit
    3. C Altyd sirkelvormig
    4. D Sonstelsel
    Wys die antwoord

    B. Retrograde: die liggaam gaan rond agteruit Halley se komeet (162 grade) en Neptunus se maan Triton (ongeveer 157 grade) is retrograde.

  3. Watter twee elemente beskryf die grootte en vorm van die baan?

    1. A Helling en knoop
    2. B Bereken
    3. C Bereken
    4. D Node en gemiddelde anomalie
    Wys die antwoord

    B. Bereken

Einde lyn

  • Gespeel met die interaktiewe
  • Lees die les
  • Het die uitdaging gedoen
  • Die toets is voltooi

Merk die les voltooi om dit na jou vordering op hierdie toestel te stoor.

Woorde in hierdie les

Bronne

Hierdie les is gelisensieer onder CC BY-SA 4.0.

Gereedskap en lesse gebruik vereenvoudigde modelle slegs vir leer. Hulle mag nie gebruik word vir navigasie, missiebeplanning of enige operasiebesluit nie. Sertifikaat is gratis en nie geakkrediteer nie. Lees die disclaimer vir opvoedkundige inhoud