บางภาษาบนเว็บไซต์นี้อาจจะถูกแปลโดยเครื่อง และอาจจะมีข้อผิดพลาด ช่วยปรับปรุงมัน อ่านภาษาอังกฤษต้นฉบับ
ส่วนโคจร
  1. เรียนรู้
  2. เครื่องมือนำทาง
เครื่องมือนำทาง · มอดูล 3

ส่วนโคจร

ตัวเลขหกตัวที่บ่งบอกวงโคจรในอวกาศ ขนาด รูปร่าง ทิศทาง และตำแหน่งของวัตถุบนนั้น

14 นาที

NASA/JPL/Space Science Institute

บทเรียนนี้ถูกเขียนโดยสมาชิกของทีม Local Solar System Foundation และสามารถปรับปรุงได้โดยผู้ตรวจสอบที่มีคุณสมบัติ คุณมีความรู้ในเรื่องนี้หรือไม่? ขอแนะนำการแก้ไข

กล่องทรายวงโคจร

เปิดหน้าเต็ม

อะไรคือวงโคจร? ขว้างลูกบอลไปด้านข้าง แล้วมันจะโค้งลงมาที่พื้น ขว้างเร็วขึ้น และมันจะตกลงมาไกลกว่าเดิม ขว้างเร็วพอ และพื้นก็จะโค้งออกจากใต้มันอย่างรวดเร็วเท่ากับที่มันตกลงมา ดังนั้นมันจึงไม่เคยตกลงมาเลย: มันยังคงตกลงมารอบดาวเคราะห์ และพลาดเสมอ นี่คือวงโคจร ไม่มีอะไรช่วยให้ดาวเทียมอยู่บนพื้นได้ มันจะตกลงมาตลอดเวลา

เกิดอะไรขึ้น:

เร็วเข้า
สูงตอนนี้
รอบหนึ่งใช้เวลา
ความสูงต่ำสุด
ความสูงสูงสุด

ลองนี่สิ

กลับมา วงโคจร ตัวหลบหนี

·

ปรับแต่งวงโคจร (องค์ประกอบของวงโคจร และกฎของเคปเลอร์)

นักดาราศาสตร์อธิบายวงโคจรด้วยตัวเลขห้าตัวที่เรียกว่า องค์ประกอบของวงโคจร เปลี่ยนมันได้ที่นี่ ความสูงและความเร็วด้านบนจะติดตาม

เร็วที่สุด (จุดจบทางไกล)
ช้าที่สุด (จุดตัดกับดวงอาทิตย์)
ตรวจสอบกฎที่3ของเคปเลอร์: T² / a³
ใช้ยังไง
ความเร็วทางซ้าย
ตัวควบคุมนี้จะตัดสินว่าจะมีอะไรเกิดขึ้น หากช้าเกินไป จะทำให้มันตกลงมา ถ้าเร็วพอ จะทำให้มันหมุนรอบวงกลม หากเร็วกว่านั้น จะทำให้มันกลายเป็นรูปทรงลูกศร หากเร็วกว่าความเร็วในการหลบหนี จะทำให้มันออกจากที่นี่ตลอดไป แถบสีขาวใต้ตัวเลื่อนแสดงให้เห็นถึงจุดเริ่มต้นของแต่ละจุดที่มีความสูงที่เลือกไว้
ความสูง
จุดเริ่มต้นที่สูงขึ้น แรงดึงดูดอ่อนกว่า ดังนั้นความเร็วช้าลงก็เพียงพอที่จะอยู่ในวงโคจร
ความเร็วของเวลา
วงโคจรจริงใช้เวลาหลายชั่วโมง, วัน หรือปี เวลาจะผ่านไปเร็วกว่านี้ เวลา x 1,000 หมายความว่า ทุกวินาทีบนจอแสดงผลคือ 1,000 วินาที (ประมาณ 17 นาที) ในอวกาศ การหมุนของดาวเคราะห์จะถูกเร่งขึ้นด้วยจำนวนเดียวกัน ตัวเลขที่แสดงไว้เป็นตัวเลขจริงเสมอ
เส้นทางพื้น
เส้นทางทองคำบนพื้นดินคือเส้นทางที่อยู่ใต้ดาวเทียมโดยตรง โลกหมุนอยู่ใต้วงโคจร ดังนั้นทุกรอบจะผ่านไปยังสถานที่ต่างๆ
ลูกศรทองคำ
ทิศทางที่มันเคลื่อนไหวและความเร็ว: ยิ่งลูกธนูยาวเท่าไรก็จะเร่งขึ้น
มองไปรอบๆ
ลากเพื่อหมุนมุมมอง, เลื่อนหรือจับเพื่อขยายภาพ เส้นกรอบที่ดูอ่อนนุ่มคือเส ็ นศูนย์กลางของโลก (หรือ รอบดวงอาทิตย์ คือ เส ็ นโคจรของโลก)
ตารางข้อมูล (ตัวเลือกข้อความ)
Distance and speed at twelve equal time steps around the orbit
ก้าวเวลาระยะทางจากดวงอาทิตย์ตอนนี้เร็วเข้า

Six numbers. มันเป็นเพียงสิ่งที่จำเป็น เพื่ออธิบายวงโคจรใด ๆ ในระบบสุริยะ จากดวงจันทร์ไปยังดาวหาง เรียนรู้ที่จะอ่านมัน และคุณสามารถพิมพ์ลงไปที่ไหนโลกใดก็ได้จะอยู่, ปีต่อมา.

โลกจอดอยู่เบื้องหลังผิวสีเทาของดวงจันทร์
โลกจอดอยู่หลังดวงจันทร์ ภาพถ่ายโดยยานอวกาศออริโอนของ NASA ที่อาร์ตีมิส I Credit: NASA

ตัวเลขหกอธิบายวงโคจรใด ๆ ในระบบสุริยะ

ดูสิ

เพื่อให้อธิบายว่าดาวเทียมหรือดาวเคราะห์ไปที่ไหน คุณต้องตอบคำถามสองสามข้อ

  1. ใหญ่แค่ไหน วงโคจรคืออะไร?
  2. รูปร่างอะไร มันเป็นรูปกลมหรือยาว?
  3. มันเอียงไปไหน ใช่มั้ย?
  4. ทางไหน มันจะมองหน้ากันหรือเปล่า
  5. ทางไหน ส่วนที่ยืดออกไปตรงจุดหรือเปล่า
  6. ที่ไหน บนวงโคจรของศพตอนนี้?

คำตอบแต่ละตัวเป็นเลข จำนวนทั้งหกตัวนี้รวมกันเรียกว่า องค์ประกอบวงโคจร และมันอธิบายวงโคจรใดๆ

ในถังทราย วงโคจรของโมลเนียถูกโหลด ดาวเทียมสื่อสารรัสเซียใช้วงโคจรที่ยาวและเอียงนี้ ดังนั้นพวกเขาจึงต้องแขวนไว้นานหลายชั่วโมง สูงเหนือทางเหนือไกล ที่ดาวเทียมตั้งตำแหน่งบนโลกจะเห็นยาก เลือก มุมมองด้านข้าง เพื่อดูการเอียง และเล่นกับตัวเลื่อน

เข้าใจ

ส่วนสัญลักษณ์สิ่งที่มันตั้งไว้
แกนกลางสร้างเส้นตรงขนาด
ค่าเอียงตัวเลือกรูปร่าง
ความเอียงเลือกรูปแบบค่าความเอียงของขอบวงจรเมื่อเทียบกับขอบที่อ้างอิง
เส้นรุ่งเรืองของจุดที่กำลังขึ้นΩทิศทางที่วงโคจรข้ามขอบเขตอ้างอิงไป “ขึ้น”
ค่าอาร์กิวเมนต์ของจุดจบทางไกลωจุดที่อยู่ใกล้ที่สุด, วัดจากระดับของวงโคจรจากจุดขึ้น
ค่าเฉลี่ยของความผิดปกติที่ยุคมิลลิเมตรที่ที่ร่างกายอยู่ในเวลานั้นๆ

สำหรับดาวเคราะห์ ส่วนที่อ้างอิงเป็นปกติ เส้นศูนย์กลาง:, ขอบวงจรของโลก และทิศทางที่อ้างอิงคือ ฤดูใบไม้ผลิ สำหรับดาวเทียมโลก ขอบเขตอ้างอิงคือเสาอากาศของโลก

ค่าที่มีความหมายบางอย่าง:

  • i =0°: วงโคจรอยู่บนพื้นผิวอ้างอิง ภาษาอินเดีย-จีน ทิศทาง ดาวเทียมมี i =0และ e =0รอบเส ็ นศูนย์กลางของโลก
  • i = 90°: วงโคจร polar ผ่านทั้งสองขั้วโลก
  • i > 90°: retrograde, หมุนกลับ
  • วงโคจรของโมลเนียใช้ i = 63.4° โดยเจตนา: ที่ความเอียงนั้น, การกระจายตัวของโลกไม่ทำให้จุดสิ้นสุดของวงโคจรหลุดออกไป

เจ้านาย

สามมุมเป็นชุดของการหมุนที่เรียบร้อย จุดในระดับโคจร (x′ ไปยัง periapsis, y′ 90° ข้างหน้า) จะถูกนำเข้าสู่กรอบอ้างอิงโดย R_z(−Ω) · R_x(−i) · R_z(−ω). นี่คือการแปลงที่ถูกต้อง ใน JPL “ตำแหน่งประมาณของดาวเคราะห์” ซึ่งเว็บไซต์นี้ใช้:

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

และตัวอักษรคล้ายๆกันสำหรับ y และ z

ตารางดาวเคราะห์มักจะให้ตัวแปร: เส้นจีโอดิสคัปของจุดจบทางไกล ϖ = Ω + ω (มีประโยชน์เมื่อ i เล็กและ Ω ถูกกำหนดอย่างไม่ดี) และ เส้นจีโอดิสคัปโดยเฉลี่ย L = ϖ + M ตาราง JPL รายชื่อ a, e, i, L, ε, Ω กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของพวกเขาต่อศตวรรษ เพราะดาวเคราะห์อื่น ๆ ช้าๆ บิดเบือนทุกวงโคจร

ทำไมถึง 63.4 องศา ความบวมที่เสาอากาศของโลก (คำว่า J₂) ทำให้การอ้างอิงของการเคลื่อนไหวรอบดวงจันทร์ในอัตราสัดส่วนกับ (5 cos² i − 1) มันหายไปเมื่อ cos² i = 1/5, เช่น i = 63.43° หรือ 116.57°: “ความเอียงที่สำคัญ” ตัวอย่างที่คงที่ในปัญหาสองส่วนจะเคลื่อนไหวช้าลงในโลกจริง นั่นคือเหตุผลว่าทำไมกลุ่มตัวอย่างจึงมาพร้อมกับ ยุค, ในขณะที่พวกเขามีผล

ลองดูสิ

โหลดวงโคจรของดาวอังคาร, เลือก 'มุมมองด้านข้าง' จากนั้นเปลี่ยนความเอียงจาก 63.4 องศา เป็น0และเป็น 180 อธิบายในประโยคเดียวว่าตัวเลื่อนมุมสามตัวจะทำอะไรกับวงโคจร

คำถามแบบทดสอบ

3 คำถามเร็วๆ เลือกคำตอบดูว่าคุณถูกหรือไม่

  1. อะไรบอกคุณว่าวงโคจรมีมุมแคบแค่ไหน

    1. A ค่าเอียง
    2. B ความเอียง
    3. C แกนกลาง
    4. D ค่าเฉลี่ยของความผิดปกติ
    แสดงคำตอบ

    B. ความเอียง

  2. วงโคจรที่มีความเอียงมากกว่า 90 องศาคือ:

    1. A มันเป็นไปไม่ได้
    2. B กลับทิศ: ร่างกายหมุนไปด้านหลัง
    3. C วงกลมเสมอ
    4. D นอกระบบสุริยะ
    แสดงคำตอบ

    B. กลับทิศ: ร่างกายหมุนไปด้านหลัง ดาวหางฮาลลีย์ (162 องศา) และดวงจันทร์ของเนปจูน ทริตัน (ประมาณ 157 องศา) เป็นทางกลับ

  3. อะไรคือสองส่วนที่อธิบายขนาดและรูปร่างของวงโคจร?

    1. A ความยาว
    2. B แกนกลางและความโค้ง
    3. C แสดงตัวอย่าง
    4. D จุดและค่าเฉลี่ยของความผิดปกติ
    แสดงคำตอบ

    B. แกนกลางและความโค้ง

เส้นจบ

  • ฉันเล่นกับเกมแบบอินเตอร์แอคทีฟ
  • อ่านบทเรียน
  • ทำตามคำท้า
  • ทำข้อสอบ

ทำการกำหนดให้บทเรียนเสร็จสมบูรณ์ เพื่อบันทึกมันไว้ในความคืบหน้าของคุณบนอุปกรณ์นี้

คำในบทเรียนนี้

ต้นฉบับ

บทเรียนนี้มีลิขสิทธิ์ CC BY-SA 4.0

เครื่องมือและบทเรียนใช้แบบจำลองที่เรียบง่ายเพื่อการเรียนรู้เท่านั้น มันไม่ควรจะถูกใช้ในการนำทาง การวางแผนภารกิจ หรือการตัดสินใจในการปฏิบัติงานใดๆ ใบรับรองเป็นของฟรี และไม่มีการยืนยัน อ่านข้อยกเว้นความรับผิดชอบของเนื้อหาการศึกษา