برخی از زبان‌ها در این سایت ممکن است توسط ماشین ترجمه شده و ممکن است حاوی خطا باشند. کمک کنيد بهبودش بدين متن اصلی انگلیسی را بخوانید
عناصر مدار
  1. یادگیری
  2. ناوبر
ناوبر · واحد 3

عناصر مدار

شش عدد هر مدار را در فضا مشخص می‌کنند: اندازه، شکل، شیب، جهت و جایی که جسم بر روی آن قرار دارد.

14 دقیقه

NASA/JPL/Space Science Institute

این درس توسط یک عضو تیم بنیاد Local Solar System نوشته شده و می‌تواند توسط یک بازبینی‌کنندهٔ واجد شرایط بهبود یابد. شما در این موضوع مهارت دارید؟ پیشنهاد ویرایش

جعبه شنی مدار

باز کردن صفحۀ کامل

مدار چيه؟ توپ را به طرف چپ پرتاب کنید و آن به زمین می ‌ چسبد. سریعتر پرتاب کنید و دورتر فرود می ‌ آید. به اندازه کافی سریع پرتاب کنید و زمین زیر آن با سرعتی که سقوط می ‌ کند ، خم می ‌ شود ، بنابراین هرگز فرود نمی ‌ آید: به دور سیاره می ‌ افتد و همیشه اشتباه می ‌ کند. این یک مدار است. هیچ چیز ماهواره را نگه نمی ‌ دارد؛ همیشه در حال سقوط است.

چه اتفاقي ميفته؟:

سرعت کنين
ارتفاع
يه دور ميگذره
حداقل ارتفاع
بالاترین ارتفاع

اينو امتحان کن

به عقب ميافته مدارها فرار

·

تنظیم دقیق مدار) عناصر مداری و قوانین کپلر (

ستاره‌شناسان یک مدار را با پنج عدد به نام عناصر مدار توصیف می‌کنند. آنها را در اینجا تغییر دهید؛ ارتفاع و سرعت بالا دنبال می‌شود.

سریعترین (حضور)
آهسته‌ترین) دورترین نقطه (
Kepler's 3rd law check: T² / a³
چطور ازش استفاده کنم
سرعت جانبی
این کنترل تصمیم می‌گیرد که چه اتفاقی خواهد افتاد. اگر خیلی کند باشد ، به عقب می‌افتد. اگر سریع باشد ، در یک دایره می‌چرخد. اگر سریعتر باشد ، به یک بیضی تبدیل می‌شود. اگر سریعتر از سرعت فرار باشد ، برای همیشه می‌رود. نوار رنگی زیر لغزنده نشان می‌دهد که هر کدام از آنها در ارتفاع انتخاب‌شده از کجا شروع می‌شوند.
ارتفاع
جایی که شروع میشه، بالاتر جاذبه ضعیف تره پس سرعت کمتر کافیه تا تو مدار بمونی
سرعت زمان
مدارهای واقعی ساعتها ، روزها یا سالها طول می‌کشند ، بنابراین زمان در اینجا سریعتر می‌گذرد. زمان × 1000 به این معنی است که هر ثانیه روی صفحه 1000 ثانیه (حدود 17 دقیقه) در فضاست. چرخش سیاره با همان مقدار شتاب گرفته می‌شود. اعداد نمایش داده شده همیشه اعداد واقعی هستند.
زمین‌شناسی
ردپاي طلايي روي زمين راهي است که مستقیما از زير ماهواره ميگذره. زمين در مدارش ميگرده، پس هر دور از جاهاي مختلف عبور ميکنه.
فلش
هر چه سرعت حرکت بیشتر باشد، باد نیز سریعتر و قوی‌تر خواهد شد.
دور و برم رو نگاه ميکنم
برای چرخاندن نمای ، لغزش یا کشیدن و رها کردن برای بزرگنمایی بکشید. شبکهٔ کم‌نور صفحه استوا زمین (یا ، در اطراف خورشید ، صفحه مدار زمین) است.
جدول داده) جایگزین متنی (
Distance and speed at twelve equal time steps around the orbit
گام زمانفاصله از خورشیدسرعت کنين

شش عدد این تنها چیزی است که برای توصیف هر مدار در منظومه شمسی لازم است، از ماه تا دنباله‌دار. ياد بگير که اونها رو بخوني و ميتوني بفهمي که هر دنيايي در سال هاي آينده کجا خواهد بود

زمین در پشت سطح خاکستری ماه قرار دارد.
زمین پشت ماه غروب می‌کند، عکس گرفته شده توسط NASAفضاپيماي اوريون روي آرتيميس يکي Credit: NASA

شش عدد هر مدار در منظومه شمسی را توصیف می‌کنند.

ببين

براي اينکه بفهميم يه ماهواره يا سياره به کجا ميره، بايد چند تا سوال رو جواب بديم:

  1. چقدر بزرگ مدارش چيه؟
  2. چه شکلي اون گرده يا خميده؟
  3. چقدر خم شده درسته؟
  4. کدوم طرف منحني رو به جلوه؟
  5. کدوم طرف قسمت کشيده شده به سمت بالا مياد؟
  6. کجا در مدار جسد الان کجاست؟

هر جواب يک عدده اين شش عدد رو با هم ميگن عناصر مدارو هر مداري رو توضيح ميدن

در این حالت، مدار مولنیا بارگذاری می‌شود. ماهواره‌های ارتباطات روسیه از این مدار طولانی و مائل استفاده می‌کنند تا ساعت‌ها در ارتفاع بالای شمال دور، جایی که ماهواره‌های زمین‌ثابت را دیدن سخت است، آویزان شوند. برای دیدن زاویه، نگاه جانبی را علامت بزنید و با اسلایدرها بازی کنید.

بفهم

عنصرنمادچي ميگه
نیم‌محور بزرگایجاد یک گرافاندازه
انحرافوشکل
شیبحذف کردن ستونشیب صفحه مدار در مقابل یک صفحه مرجع
طول جغرافیایی گره صعودکنندهΩجهتی که مدار در آن از صفحه مرجع عبور می‌کند و به « بالا » می‌رود
گزاره حضیضωنزدیکترین نقطه به گره در داخل صفحه مدار از گره صعودکننده اندازه‌گیری شده
میانگین ناهمواری در زمانمجایی که بدن در یک لحظه خاص (زمان) است

برای سیاره‌ها، صفحه مرجع معمولاً مدار خورشیدی, صفحه مدار زمین و جهت مرجع آن نقطه اعتدالی ماه مارس است. برای ماهواره‌های زمینی، صفحه مرجع استوا زمین است.

چندتا ارزش معني داري:

  • i = 0°: مدار در صفحه مرجع قرار دارد. یک ثابت‌الجذوری ماهواره اي که i = 0 و e = 0 در اطراف استوا زمين داشته باشه
  • i = 90 درجه: a قطبی مدار، از هر دو قطب عبور ميکنه
  • i > 90°: retrograde، به عقب برگشت.
  • مدار مولنیا از i = 63.4° به منظور استفاده می‌کند: در این شیب، برآمدگی زمین باعث نمی‌شود که حضیض دور مدار حرکت کند.

استاد

این سه زاویه مجموعه‌ای از چرخش‌های مرتب هستند. یک نقطه در صفحهٔ مداری (x′ به سمت حضیض، y′ 90 درجه جلوتر) توسط R_z(−Ω) · R_x(−i) · R_z(−ω) به چارچوب مرجع منتقل می‌شود. این دقیقاً تبدیل در “مواقعی تقریبی سیاره‌ها” JPL است که سایت از آن استفاده می‌کند:

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

و عبارت هاي مشابهي براي y و z

جدول‌های سیاره‌ای اغلب انواع مختلفی را ارائه می‌دهند: طول جغرافیایی حضیض خورشید ϖ = Ω + ω (مفید هنگامی که i کوچک است و Ω تعریف نشده‌است) و طول جغرافیایی میانگین = ϖ + m. جدول‌های JPL a, e, i, L, ϖ, Ω را با نرخ تغییر آن‌ها در هر قرن فهرست می‌کنند، زیرا سیارات دیگر به آرامی هر مدار را دچار اختلال می‌کنند.

چرا 63.4 درجه؟ برآمدگی استوایی زمین (مدل J₂) استدلال حضیض را با نرخ متناسب با (5 cos² i − 1) انجام می‌دهد. It vanishes when cos² i = 1/5, i.e. i = 63.43° or 116.57°: «مایلات بحرانی». عناصری که در مسئله دو جسم ثابت می‌مانند، در دنیای واقعی به آهستگی حرکت می‌کنند؛ به همین دلیل مجموعه‌های عنصر همیشه با یک عصر همراه هستند، لحظه ای که برای آن معتبر هستند.

امتحان کن

مدار مولنیا را بارگذاری کنید، 'نگاه جانبی' را علامت بزنید، سپس شیب را از 63.4 درجه به 0 و به 180 تغییر دهید. در یک جمله توضیح دهید که هر کدام از سه نوار زاویه‌ای چه کاری با مدار انجام می‌دهند.

آزمون سریع

3 سوالات سریع. یک پاسخ را انتخاب کنید تا ببینید آیا درست می‌گویید یا نه.

  1. چه عنصري بهت ميگه که مدار چقدر ميل داره؟

    1. A انحراف
    2. B شیب
    3. C نیم‌محور بزرگ
    4. D میانگین انحراف
    نشان دادن پاسخ

    B. شیب

  2. مدارهایی با شیب بیش از 90 درجه عبارتند از:

    1. A غير ممکنه
    2. B برگشتی: بدن به عقب می‌چرخد
    3. C همیشه دایره‌ای
    4. D خارج از منظومه شمسی
    نشان دادن پاسخ

    B. برگشتی: بدن به عقب می‌چرخد دنباله‌دار هالی (162 درجه) و قمر نپتون تریتون (حدود 157 درجه) همگی عقب‌گرد دارند.

  3. کدام دو عنصر اندازه و شکل مدار را توصیف می‌کنند؟

    1. A شیب و گره
    2. B نیم‌محور بزرگ و انحراف
    3. C نظریهٔ تناقض و ناهمگونی
    4. D گره و انحراف متوسط
    نشان دادن پاسخ

    B. نیم‌محور بزرگ و انحراف

خط پایان

  • با تعاملي بازي کردم
  • درس رو بخوان
  • .‏به چالش کشیدم
  • آزمون رو دادم

علامت زدن درس به پایان رسیده برای ذخیره‌اش در پیشرفت شما بر روی این دستگاه.

کلمات در این درس

منابع

این درس تحت مجوز CC BY-SA 4.0 است.

ابزارها و درس‌ها از مدل‌های ساده شده برای یادگیری استفاده می‌کنند. آن‌ها نباید برای ناوبری، برنامه‌ریزی مأموریت یا هر تصمیم عملیاتی استفاده شوند. گواهینامه‌ها رایگان هستند و اعتبار ندارند. متن مطالب آموزشی را بخوانید