Бул сайттагы айрым тилдер машинедик которулган жана каталарды камтышы мүмкүн. Аны жакшыртууга жардам берүү Оригинал англис тилинде
  1. _Оку
  2. Навигатор
Навигатор · Модуль 3

Орбиталдык элементтер

Алты сан космостогу ар бир орбитаны аныктайт: анын өлчөмү, формасы, наклонения, ориентация жана дененин жайгашуусу.

14 мин

NASA/JPL/Space Science Institute

Бул сабак Local Solar System Foundation командасынын мүчөсү тарабынан жазылган жана квалификациялуу сынчы тарабынан жакшыртылышы мүмкүн. Сиз бул темада адиссизби?

Орбиталык кумдуу кутуча

Толук бетти ачуу

Орбита деген эмне? Эгерде сиз топту бурчтан бурсаңыз, анда ал жерге кулап түшөт. Эгерде аны тез таштасаңыз, анда ал жерди бир аз алысыраак басып калат. Эгерде аны жетиштүү ылдамдыкта таштасаңыз, анда жер анын астынан түшүп жатканда эле ылдыйга кулап түшөт, ошондуктан ал эч качан жерге тийбейт: ал планетанын айланасында айланып жүрөт жана ар дайым туура эмес жерге тушот. Бул орбита. Сателлитти эч нерсе кармабайт; ал дайыма түшүп турат.

Кайда:

Жылдамдыгы
Азыркы бийиктик
Бир айлануу
Минималдуу бийиктик
Эң бийик бийиктик

Бул менен аракет кылыңыз

Кайра түшүү Орбиталар Эскап

·

Орбитаны тактоо (орбиталдык элементтер жана Кеплердин мыйзамдары)

Астрономдор орбитаны беш сан менен мүнөздөшөт, алар орбиталдык элементтер деп аталат. Аларды бул жерде өзгөртүңүз; жогорудагы бийиктик жана ылдамдык төмөнкүдөй болот.

Эң тез (периапс)
Эң жайы (апоазис)
Кеплердин 3-закыны: T² / a³
Аны кантип колдонуу керек
Тездик
Бул бир гана контроллер эмне болорун аныктайт. Өтө жай болсо, ал артка түшүп калат. Жакшы ылдамдыкта болсо, ал айланада айланат. Жылдамдыгы жогору болсо, эллипс түрүндө кыймылдап чыгат. Жылдамдыгы качуу ылдамдыгынан жогору болсо, ал түбөлүккө кетет. Слайдердин астында түстүү лента тандалган бийиктикте ар биринин башталышын көрсөтөт.
Бийиктиги
Орбитанын башталышы. Жогоруда гравитация күчү төмөн, ошондуктан орбитада калуу үчүн ылдамыраак ылдамдык жетиштүү.
Убакыт ылдамдыгы
Орбиталар саат, күн же жылдарга созулат, ошондуктан убакыт тез өтөт. Убакыт × 1000 экрандагы ар бир секунда космосто 1000 секунда (17 мүнөт) дегенди билдирет. Планетанын айлануусу да ошончолук ылдамдалат. Көрсөтүлгөн сандар дайыма реалдуу сандар.
Жердик жол
Жер бетиндеги алтын жол - бул спутниктин астындагы жол. Жер орбитанын астында айланат, ошондуктан ар бир айлануу башка жерлерди аралайт.
Алтын жебе
Кайсы багытта жана канчалык тез кыймылдайт: жебе канчалык узун болсо, ошончолук тез.
Айлананы кароо
Көрүнүштөрдү айлантуу үчүн сүртүңүз, масштабдоо үчүн жылдырыңыз же кысыңыз. Күчтүү сетка - бул Жердин экваторунун плоскогу (же Күндүн айланасындагы Жердин орбитасынын плоскогу).
Маалымат таблицасы (текст альтернативасы)
Distance and speed at twelve equal time steps around the orbit
Убакыт кадамыКүндөн алыстыкЖылдамдыгы

Алты сан. Бул Күн системасындагы ар бир орбитаны, Айдан кометага чейинкисин сүрөттөө үчүн керек болгон нерсе. Аларды окуп үйрөнүп алсаңыз, анда ар бир дүйнөнүн келечектеги жайгашкан жерин аныктай аласыз.

Айдын сулуу бетинин артында Жер жайгашкан.
Жер Айдын артынан түшүп, NASA's Orion космос аппараты менен Artemis I. Credit: NASA

Күн системасындагы ар бир орбитаны алты сан менен мүнөздөйт.

Көрүнүш

Спутник же планетанын кайда баратканын түшүндүрүү үчүн, сизге бир нече суроолорго жооп берүү керек:

  1. Канчалык чоң Орбита?
  2. Кайсы форма Бул: тегерекпи же узунбу?
  3. Кайсы деңгээлде бурулган чынбы?
  4. Кайсы багытта жайгашкан?
  5. Чоңойтулган бөлүгү кайсы багытка багытталган?
  6. Кайсы Орбитада дене азыр кайда?

Ар бир жооп бир сан. Бул алты сан чогуу орбиталдык элементтер деп аталат жана алар ар бир орбитаны сүрөттөөдө колдонулат.

Орбита Molniya жүктөлдү. Орусиялык байланыш спутниктери бул узун, ылдый бурулган орбитаны колдонушат, ошондуктан алар сааттап алыскы чыгышта бийик жерде турушат, ал жакта геостационардык спутниктерди көрүүгө кыйын. Боюнча көрүнүш параметрин тандап, тигилүүнү көрүү жана слайдерлер менен ойноо үчүн.

_Уккандай бол

ЭлементСимволБул эмнени орнотот
Бөлүнгөн чоң осуБул сызык менен кесип өтүүӨлчөм
ЭксцентриситетжанаСхема
Наклонение_Жаңы картаны ачууОрбиталык плоскосттун координаттык плоскостко карата бурулуусу
Жогорулаган түйүнүнүн узундугуΩОрбитанын “ылдый” багытта координаттык плоскостту кесип өтүү багыты
Периапс аргументиωОрбиталык плоскосттун ичинде, өсүп бара жаткан түйүндөн өлчөнгөн эң жакын чен жайгашкан жер
Эпохадагы орточо аномалияМ₀Бул жерде дене берилген учурда (эпоха)

Планеталар үчүн, адаттагыдай эле, бул референттик плоскосттун эклиптика, Жердин орбитасынын плосколугу жана багыты март айынын экватору. Жердин спутниктери үчүн, референттик плоскосттун экватору.

Кээ бир маанилүү маанилер:

  • i = 0°: орбита референттик плоскостто жайгашкан. А Геостационардык Жердин экваторунун айланасында сателлиттин i = 0 жана e = 0 маанилери бар.
  • i = 90°: эки полюстун үстүнөн өткөн полярдык орбита.
  • i > 90°: retrograde, backward going.
  • Molniya орбитасы i = 63.4°ди максаттуу колдонот: бул наклондо Жердин ылдыйкы бөлүгү орбитанын периписи менен кыймылдабайт.

_Мастер

Үч бурч - бул айлануулардын уюшкан тобу. Орбиталык плоскосттун бир жери (x′ перигеяга, y′ 90° алдыга) референциялык системага R_z(−Ω) · R_x(−i) · R_z(−ω) менен киргизилет. Бул сайттын оригамиси колдонгон JPL’s “Approximate Positions of the Planets” деген трансформациянын так варианты:

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

жана y жана z үчүн окшош түшүндүрмөлөр.

Планеталык таблицалар көп учурда варианттарды беришет: перигейдин узундугу ϖ = Ω + ω (i кичинекей жана Ω начар аныкталганда пайдалуу), жана орточо узундук L = ϖ + M. JPL таблицалары a, e, i, L, ϖ, Ω аларды кылым сайын өзгөрүү ылдамдыгы менен көрсөтөт, анткени башка планеталар ар бир орбитаны жай кыймылдатат.

63,4°? Earth’s equatorial bulge (the J₂ term) makes the argument of periapsis precess at a rate proportional to (5 cos² i − 1). Ал cos² i = 1/5, башкача айтканда i = 63.43° же 116.57° болгондо жоголот: бул «критикалык инклинациялар». Эки дененин маселесинде туруктуу болуп калган элементтер реалдуу дүйнөдө ылдый түшүп кетишет; ошондуктан элементтердин топтору дайыма эпоха менен келет, алар үчүн алар туура болгон учурда.

Текшерип көрүңүз

Molniya орбитасын жүктөп, 'Бокалы көрүнүш' параметрин тандап, андан кийин наклонениени 63.4 градустан 0 жана 180 градуска чейин өзгөртүңүз. Бир сүйлөмдө үч бурчтуу слайдердин ар бири орбитага кандай таасир этерин баяндаңыз.

Жылдам тест

3 тез суроолор. Жауап беріңіз, дұрыс екеніңізді тексеру үшін.

  1. Орбитанын кандайча бурулганын кайсы элемент билдирет?

    1. A Эксцентриситет
    2. B Наклонение
    3. C Бөлүнгөн чоң осу
    4. D Аномалия
    Жауаптарды көрсөтүү

    B. Наклонение

  2. 90 градустан ашык наклонений орбита:

    1. A Мүмкүн эмес
    2. B Ретрограддык: дене артка бурулуп айланат
    3. C Ар дайым айланма
    4. D Күн системасынын сыртында
    Жауаптарды көрсөтүү

    B. Ретрограддык: дене артка бурулуп айланат Галлей кометасы (162 градус) жана Нептундун айынын Тритону (157 градус) ретрограддык.

  3. Орбитанын өлчөмүн жана формасын аныктаган эки элемент кайсы?

    1. A Наклонение и узел
    2. B Бөлүнгөн чоң осу жана эксцентриситети
    3. C Периапс жана орточо аномалия аргументтери
    4. D Тулуктар жана орточо аномалия
    Жауаптарды көрсөтүү

    B. Бөлүнгөн чоң осу жана эксцентриситети

Сөздүн аягы

  • Интерактивдүү ойнотмо
  • Урокту окуу
  • Сөзсүз
  • Тестти тапшырды

Урок завершен, чтобы сохранить его в продвижении на этом устройстве.

Бул сабактагы сөздөр

Булактар

Бул сабак CC BY-SA 4.0 лицензиясы менен чыгарылат.

Аспаптар жана сабактар жөнөкөйлөтүлгөн моделдерди гана үйрөнүү үчүн колдонушат. Алар навигация, миссияны пландоо же башка операциялык чечимдер үчүн колдонулбашы керек. Сертификаттар акысыз жана аккредиттелген эмес. Билим берүү мазмунунан баш тартуу жөнүндөгү билдирүүнү окуу