Előfordulhat, hogy a webhelyen szereplő egyes nyelvek gépi fordítást tartalmaznak, és hibákat tartalmazhatnak. Segítsen javítani Olvassa el az angol eredeti verziót
Orbital elements
  1. Tanulás
  2. Navigátor
Navigátor · Modul 3

Orbital elements

Hat szám jelöli az űrben lévő pályát: a méretét, alakját, dőlését, tájolását és azt, hogy hol van rajta a test.

14 perc

NASA/JPL/Space Science Institute

Ezt a leckét egy Local Solar System Ez a szócikk az Alapítvány csapat tagja, és egy képzett lektoráló javíthatna rajta. Képes vagy ebben a témában? Javasolj egy szerkesztést

Orbit Sandbox játék

Teljes oldal megnyitása

Mi az a pálya? Dobj egy labdát oldalra, és az a föld felé görbül. Dobd gyorsabban, és messzebbre érkezik. Dobd elég gyorsan, és a talaj alatta olyan gyorsan elgörbül, mint ahogy esik, így soha nem érkezik meg: folyamatosan a bolygó körül zuhan, és mindig hibázik. Ez egy pálya. Semmi sem tartja fenn a műholdat; állandóan esik.

Mi történik?:

Sebesség most
Magasság most
Egy kört vesz igénybe
A legalacsonyabb magasság
Highest height

Próbáld ki ezt

Visszaesik. Pályák Escape

·

A pálya finomhangolása (pályaelemek és Kepler törvényei)

A csillagászok a pályát öt számmal írják le, ezeket pályaelemeknek nevezzük.Változtasd meg őket itt; a magasság és sebesség fent következik.

Legnagyobb sebesség (periapszis)
A leglassabb (apoapsis)
Kepler 3. törvényének ellenőrzése: T² / a³
Hogyan használjuk
Oldalirányú sebesség
Ez az egyetlen vezérlő dönti el, hogy mi történik. Túl lassú és visszaesik. Elég gyorsan és körbe megy. Gyorsabb és kileng egy ellipszisbe. A menekülési sebességnél gyorsabb és örökre eltűnik. A színes sáv a csúszka alatt mutatja, hol kezdődik minden a kiválasztott magasságban.
Magasság
Ahol a pálya kezdődik: Magasabban, ahol gyengébb a gravitáció, ott egy lassabb sebesség is elegendő ahhoz, hogy a pályán maradjon.
Az idő sebessége
A valós pályák órákba, napokká vagy évekké telik, így az idő itt gyorsabban telik. Az idő × 1000 azt jelenti, hogy a képernyőn megjelenített minden másodperc 1000 másodperc (körülbelül 17 perc) az űrben. A bolygó forgása ugyanezzel a mennyiséggel gyorsul fel.
A földi pálya
A földi arany nyom a műhold alatt közvetlenül húzódó útvonal, mivel a Föld a pályája alatt forog, így minden körben más helyen halad át.
Arany nyíl játék
Melyik irányba mozog és milyen gyorsan: minél hosszabb a nyíl, annál gyorsabban.
Körbenéztem.
A halvány rács a Föld egyenlítőjének síkja (vagy a Nap körüli pálya síkján), amelyet a Föld és a Nap közötti távolság határol.
Adattábla (szövegváltozat)
Távolság és sebesség a pálya körüli tizenkét egyenlő időlépésnél
Idő lépésTávolság a Naptól mostSebesség most

Hat számot. Ez minden, amire szükség van a Naprendszer bármely pályájának leírásához, a Holdtól az üstökösig. Tanuld meg olvasni őket, és meghatározhatod, hogy hol lesz a világ, évekkel előre.

A Hold szürke felszíne mögött lebegő Föld.
A Föld a Hold mögött, fényképezte: NASAAz Orion űrhajó az Artemis I fedélzetén. Credit: NASA

A Naprendszerben hat szám jellemzi a pályát.

Nézd!

Ahhoz, hogy leírjuk, hová megy egy műhold vagy bolygó, meg kell válaszolni néhány kérdést:

  1. Mennyire nagy a pálya?
  2. Milyen alakú ez: kerek vagy nyújtott?
  3. Mennyire dőlt?
  4. Melyik irányba néz a döntés?
  5. Melyik irányba mutat a megnyújtott rész?
  6. Hol van a pályán a test most?

Minden válasz egy szám. Együtt ez a hat szám az úgynevezett Pályájának elemei, és leírják bármilyen pályán.

A homokozóban a Molniya pálya van betöltve. Az orosz kommunikációs műholdak ezt a hosszú, dőlt pályát használják, így órákig magasan a távoli északi területek felett lógnak, ahol a geostacionárius műholdakat nehéz megfigyelni. Jelöld be a Side view-t, hogy lásd a döntést és játssz a csúszkákkal.

Értsd meg.

ElemSzimbólumAmit beállít
A fél nagytengelyAMéret
ExcentricitáseAlakzat
InklúzióA játékA pályasík dőlése a referenciasíkhoz képest
A növekvő csomópont hosszúságaΩAz az irány, amelyben a pálya keresztezi a referenciasíkot “felfelé” haladva
A periapsis érveωAhol a legközelebbi pont fekszik, a pálya síkján belül mérve a felemelkedő csomóponttól
Átlagos anomália az epochbanM₀Ahol a test egy adott pillanatban van (a korszak)

A bolygók esetében a referenciasík általában a ekliptikaA Föld pályájának síkján, és a referencia iránya a márciusi napéjegyenlőség. A Föld-egység a Föld egyenlítőjét jelöli.

Néhány értelmes érték:

  • i = 0°: a pálya a referenciasíkban fekszik. A geostacionárius A műhold i = 0 és e = 0 a Föld egyenlítője körül.
  • i = 90°: a poláris A két pólus fölött haladva.
  • i > 90°: retrográd, hátrafelé halad.
  • A Molnya pályája szándékosan használja az i = 63,4° értéket: ezen a dőlésszögen a Föld kiemelkedése nem okozza a perihélium sodródását a pálya körül.

Mester!

A háromszög a forgatások rendezett halmaza. A pályasíkon lévő pontot (x′ a periapsis felé, y′ 90° előre) az R_z(−Ω) · R_x(−i) · R_z(−ω) viszi be a referenciarendszerbe. Pontosan ez az átalakítás a JPL “Approximate Positions of the Planets”-ben, amit az oldal szerkesztői használnak:

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

és hasonló kifejezések az y és z értékre.

A bolygótáblák gyakran változatokat adnak: a A perihélium hosszúsága ϖ = Ω + ω (hasznos, ha i kicsi és az Ω rosszul definiált), és a Átlagos hosszúsági fok L = ε + m. A JPL táblázatai az a, e, i, L, ϖ, Ω értékeket és évszázadonkénti változási sebességüket sorolják fel, mivel a többi bolygó lassan megzavarja minden pályát.

Miért 63,4°? Earth’s equatorial bulge (the J₂ term) makes the argument of periapsis precess at a rate proportional to (5 cos² i − 1). A kritikus dőlésszög akkor szűnik meg, ha cos² i = 1/5, azaz i = 63,43° vagy 116,57°: a „kritikus dőlések”. A kéttest-problémában állandónak tekintett elemek a valós világban lassan sodródnak, ezért az elemhalmazokhoz mindig tartozik egy korszak, amelyre érvényesek.

Próbáld ki!

Töltsd be a Molnya pályát, jelöld be az 'Oldalnézet'-et, majd változtasd meg a dőlésszöget 63.4 fokról 0 és 180 fokra. Írd le egy mondatban, hogy mit tesz a három szög csúszka a pályával.

Gyors kvíz játék

3 gyors kérdések. Válassz egy választ, hogy megtudd, igazad van-e.

  1. Melyik elem mondja meg, hogy mennyire dől egy pálya?

    1. A Excentricitás
    2. B Inklúzió
    3. C A fél nagytengely
    4. D Átlagos anomália
    Mutasd a választ

    B. Inklúzió

  2. Egy 90 foknál nagyobb inklinációjú pálya:

    1. A Lehetetlen.
    2. B Retrográd: a test hátrafelé halad
    3. C Mindig körkörös
    4. D A Naprendszeren kívül
    Mutasd a választ

    B. Retrográd: a test hátrafelé halad A Halley-üstökös (162 fok) és a Neptunusz holdja, a Triton (kb. 157 fok) retrográd mozgásúak.

  3. Melyik két elem írja le a pálya méretét és alakját?

    1. A Inclináció és csomópont
    2. B Fél nagytengely és excentricitás
    3. C A periapsis és az átlagos anomália érve
    4. D Csomópont és átlagos anomália
    Mutasd a választ

    B. Fél nagytengely és excentricitás

A célvonal

  • Az interaktív játékkal játszottam
  • Olvassa el a leckét
  • Megtette a kihívást
  • Elvégezte a kvízt

Jelölje meg a leckét befejezettnek, hogy elmentse az eszközön való előrehaladáshoz.

Szavak ebben a leckében

Források

Ez a lecke CC BY-SA 4.0 licenc alatt érhető el.

Az eszközök és leckék egyszerűsített modelleket használnak, amelyek csak tanulásra szolgálnak, nem szabad navigációra, küldetéstervezésre vagy bármilyen operatív döntésre használni. A bizonyítványok ingyenesek és nem akkreditáltak. Olvassa el az oktatási tartalmakra vonatkozó jogi nyilatkozatot