Неки језици на овом сајту могу бити машински преведени и могу садржати грешке. Помозите да се побољша Оригинал на енглеском
Орбитални елементи
  1. Научи
  2. Навигатор
Навигатор · Модул 3

Орбитални елементи

Шест бројева одређује сваку орбиту у свемиру: њену величину, облик, нагиб, оријентацију и место тела на њој.

14 мин

NASA/JPL/Space Science Institute

Ову лекцију је направио члан Local Solar System фондационог тима и може бити побољшана од стране квалификованог рецензента. Да ли сте квалификовани за ову тему? Предложите измену

Орбита

Отвори целу страницу

Шта је орбита? Баците лопту на страну и она ће се закривити до земље. Баците је брже и слетеће даље. Баците је довољно брзо и земља ће се закривити испод ње толико брзо колико она пада, тако да никада не слети: она настави да пада око планете и увек промашује. То је орбита. Ништа не држи сателит; он стално пада.

Шта ће се десити?:

Брзина сада
Висина сада
Један круг траје
Најнижа висина
Највећа висина

Пробај ово.

Назад Орбите Ескапи

·

Фино подешавање орбите (орбитални елементи и Кеплерови закони)

Астрономи описују орбиту са пет бројева који се зову орбитални елементи. Измени их овде; висина и брзина изнад следе.

Најбржи (периапс)
Најспорије (апопсис)
Кеплерово правило 3: T² / a³
Како да је користим
Брзина
Ова једна контрола одлучује шта ће се десити. Превише споро, падне назад. Доста брзо, окрене се у кругу. Брже, заљули се у елипсу. Брже од брзине бега, напусти заувек. Обојена трака испод клизача показује где сваки почиње на изабраној висини.
Висина
Више горе, гравитација је слабија, тако да је спорија брзина довољно да остане у орбити.
Брзина времена
Праве орбите трају сатове, дане или године, па време овде тече брже. Време ×1000 значи да је свака секунда на екрану 1000 секунди (око 17 минута) у свемиру. Ротација планете се убрзава за исти број. Приказани бројеви су увек прави.
Земљиште
Златни траг на земљи је пут директно испод сателита. Земља се окреће испод орбите, тако да сваки круг пролази кроз различита места.
Златна стрелица
У ком смеру се креће и колико брзо: што је дужа стрела, то брже.
Погледај око себе.
Повуците да бисте окренули приказ, крените или стисните за увећање. Нејасна мрежа је раван Земљиног екватора (или, око Сунца, раван Земљине орбите).
Табела података (текст алтернатива)
Удаљеност и брзина на дванаест једнаких временских корака око орбите
Временски коракУдаљеност од Сунца садаБрзина сада

Шест бројева. То је све што је потребно да се опише било која орбита у Сунчевом систему, од Месеца до комете. Научите да их читате и можете да одредите где ће било који свет бити, годинама унапред.

Земља се налази иза сиве површине Месеца.
Земља се налази иза Месеца, фотографисано од стране NASAОрион свемирска летелица на Артемиди I. Credit: NASA

Орбита је описана са шест бројева, који означавају сваку орбиту у Сунчевом систему.

Погледај.

Да бисте описали где сателит или планета иде, морате да одговорите на неколико питања:

  1. Колико велика - Шта је орбита?
  2. Који облик Да ли је кружна или испруженија?
  3. Колико нагинуто Је ли?
  4. Како је нагиб усмерен?
  5. Како се протезани део показује?
  6. Где У орбити је тело сада?

Сваки број је једнак једном. Заједно, ових шест бројева се називају орбитални елементи и они описују било коју орбиту.

У песковитим подручјима, орбита Молније је напуњена. Руски комуникациони сателити користе ову дугу, нагнуту орбиту тако да висе сатима високо изнад далеког севера, где је тешко видети геостационарне сателите. Означите Bočne slike да бисте видели нагиб, и играјте се са клизачима.

Разумем.

ЕлементиСимболШта је то поставио
Велика полуоскаПокажи ову тачкуВеличина
ЕксцентрицитетиОблик
НагибПокажи кључевеНагиб орбиталне равни у односу на референтну равни
Логичка дужина узлазног чвораΩСмер у коме орбита прелази референтну равницу „ нагоре “
Аргументи о перипсејуωГде се налази најближа тачка, мерена унутар орбиталне равни од узлазног чвора
Средња аномалија у епохиМГде је тело у датом тренутку (епоха)

За планете, референтна равни је обично еклиптика, раван Земљине орбите, а референтни смер је мартовска равнодневница. За Земљине сателите, референтна равни је Земљин екватор.

Неке значајне вредности:

  • i = 0°: орбита се налази у референтној равни. А геостационарни Сателит има i = 0 и e = 0 око Земљиног екватора.
  • i = 90°: a поларни орбити, пролази преко оба пола.
  • i > 90°: ретроградно, креће се уназад.
  • Орбита Молније користи i = 63,4° намерно: при том нагибу, Земљина испупченост не чини да периптес креће око орбите.

Господару.

Сва три угла су уређени скупови ротација. Тачка у орбиталној равни (x′ према периписи, y′ 90° унапред) се преноси у референтни систем са R_z(−Ω) · R_x(−i) · R_z(−ω). Ово је тачно трансформација у JPL-овом “Приближним позицијама планета”, које користи веб-сајт:

Ω ( x ) = cos ω cos Ω − sin ω sin Ω cos i {\displaystyle \Omega (x)=\cos \omega \cos \Omega -\sin \omega \sin \Omega \cos i} .

и слични изрази за y и z.

Планетарне табеле често дају варијанте: longitude of perihelion ϖ = Ω + ω (корисно када је i мало и Ω је лоше дефинисано), и mean longitude L = ϖ + M. У JPL-овим табелама су наведени a, e, i, L, ϖ, Ω са њиховим стопама промене у веку, јер друге планете полако пертурбују сваку орбиту.

63,4°? Earth’s equatorial bulge (the J₂ term) makes the argument of periapsis precess at a rate proportional to (5 cos² i − 1). Он нестаје када је cos² i = 1/5, тј. i = 63,43° или 116,57°: „критични нагибови“. Елементи који остају константни у проблему два тела се полако крећу у стварном свету; зато скупови елемената увек долазе са епохом, тренутком за који су валидни.

Пробај.

Учитајте орбиту Молнија, проверите 'Бочни поглед', а затим промените нагиб са 63.4 степени на 0 и на 180. Опишете у једној реченици шта сваки од три клизача чини са орбитом.

Брзи тест

3 Брза питања. Изаберите одговор да бисте видели да ли сте у праву.

  1. Који елемент вам каже колико је нагнута орбита?

    1. A Ексцентрицитет
    2. B Нагиб
    3. C Велика полуоска
    4. D Средња аномалија
    Прикажи одговор

    B. Нагиб

  2. Орбита са нагибом већим од 90 степени је:

    1. A Немогуће.
    2. B Ретроградно: тело се окреће уназад
    3. C Увек кружно
    4. D Изван сунчевог система
    Прикажи одговор

    B. Ретроградно: тело се окреће уназад Халејева комета (162 степени) и Нептунов месец Тритон (око 157 степени) су ретроградни.

  3. Која два елемента описују величину и облик орбите?

    1. A Нагиб и чвор
    2. B Велике полуоси и ексцентрицитет
    3. C Аргумент перипсе и средње аномалије
    4. D Чвор и средња аномалија
    Прикажи одговор

    B. Велике полуоси и ексцентрицитет

Завршна линија

  • Играо се са интерактивним
  • Прочитај лекцију
  • Урадио изазов
  • Положио сам тест.

Означи лекцију као завршену да бисте је сачували у напредак на овом уређају.

Речи у овој лекцији

Извор

Ова лекција је лиценцирана као CC BY-SA 4.0.

Алати и лекције користе поједностављене моделе само за учење. Не смеју се користити за навигацију, планирање мисија или било какве оперативне одлуке. Сви сертификати су бесплатни и неакредитовани. Прочитајте образовни садржај одрицања одговорности