Các nguyên tố quỹ đạo

Sáu con số. Đó là tất cả những gì cần thiết để mô tả bất kỳ quỹ đạo nào trong hệ mặt trời, từ Mặt Trăng đến sao chổi. Hãy học cách đọc chúng và anh có thể xác định được bất kỳ thế giới nào sẽ ở đâu, nhiều năm trước.

Sáu con số mô tả bất kỳ quỹ đạo nào trong hệ mặt trời.

Nhìn kìa.

Để mô tả nơi một vệ tinh hay hành tinh đi, bạn cần trả lời vài câu hỏi:

1. Lớn cỡ nào? Quỹ đạo là gì?
2. Hình dạng gì? Nó tròn hay kéo dài?
3. Đứng thẳng. Phải không?
4. Lối nào? Có phải là hướng nghiêng không?
5. Đường nào phần kéo dài chỉ?
6. Ở đâu Trên quỹ đạo là xác chết lúc này?

Mỗi câu trả lời là một con số. Cùng với nhau, sáu số này được gọi là các điểm quỹ đạo, và chúng mô tả bất kỳ quỹ đạo nào.

Trong sandbox, quỹ đạo Molniya được tải lên. Vệ tinh thông tin Nga sử dụng quỹ đạo dài, nghiêng này để chúng treo trong nhiều giờ cao trên vùng cực bắc, nơi các vệ tinh ổn định khó nhìn thấy. Đánh dấu Side view để xem độ nghiêng, và chơi với các trượt.

Hiểu rồi.

Cấu trúc	Ký hiệu	Điều nó đặt ra
Trục bán lớn	Tạo một đường thẳng	Cỡ
Lệch tâm	và	Hình dạng
Độ nghiêng	Đặt lại	Độ nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo so với mặt phẳng tham chiếu
Kinh độ của nút tăng	Ω	Đường đi của quỹ đạo băng qua mặt phẳng tham chiếu “lên”
Điểm cận nhật	ω	Điểm gần nhất nằm ở đâu, đo trong mặt phẳng quỹ đạo từ nút tăng
Tỷ lệ bất thường trung bình tại thời điểm	M₀	Địa điểm cơ thể ở một thời điểm nhất định (thời kỳ)

Đối với các hành tinh, mặt phẳng tham chiếu thường là hoàng đạo, mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất, và hướng tham chiếu là điểm phân cực tháng Ba. Đối với vệ tinh Trái Đất, mặt phẳng tham chiếu là xích đạo của Trái Đất.

Một vài giá trị có ý nghĩa:

• i = 0°: quỹ đạo nằm trong mặt phẳng tham chiếu. Một vệ tinh địa tĩnh có i = 0 và e = 0 quanh xích đạo của Trái Đất.
• i = 90°: a cực Quỹ đạo, đi qua cả hai cực.
• i > 90°: retrograde, đi vòng ngược lại.
• Quỹ đạo Molniya sử dụng i = 63,4° một cách có chủ đích: ở độ nghiêng đó, sự lồi lõm của Trái Đất không làm cho điểm cận nhật trôi dạt quanh quỹ đạo.

Thầy

Ba góc là một tập hợp có trật tự của các vòng quay. Một điểm trong mặt phẳng quỹ đạo (x′ hướng về cận điểm, y′ 90° phía trước) được đưa vào hệ quy chiếu bởi R_z(−Ω) · R_x(−i) · R_z(−ω). Đây chính xác là sự biến đổi trong “Vị trí Xấp xỉ của các Hành tinh” của JPL, mà trang web này sử dụng:

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

và biểu thức tương tự cho y và z.

Bảng hành tinh thường cho các biến thể: kinh độ cận nhật ϖ = Ω + ω (hiệu quả khi i nhỏ và Ω không được định nghĩa rõ ràng), và kinh độ trung bình L = ϖ + M. Các bảng JPL liệt kê a, e, i, L, ϖ, Ω với tốc độ thay đổi của chúng trong một thế kỷ, vì các hành tinh khác từ từ làm nhiễu loạn mọi quỹ đạo.

Tại sao là 63,4 độ? Lỗ hổng xích đạo của Trái Đất (định lý J₂) làm cho lập luận về tốc độ tiến động cận điểm tỷ lệ với (5 cos² i − 1). Nó biến mất khi cos² i = 1/5, tức là i = 63.43° hoặc 116.57°: “độ nghiêng tới hạn”. Các yếu tố không đổi trong bài toán hai vật chuyển động chậm trong thế giới thực; đó là lý do tại sao các tập hợp yếu tố luôn đi kèm với một kỷ nguyên, thời điểm mà chúng có giá trị.