Astronet - Орбитални елементи
Орбитата на небесно тяло, движещо се в гравитационното поле на друго тяло, е крива от втори ред (конично сечение), в един от фокусите на която е центърът на масата на две тела (привличащ център). Това определение се отнася за случая, когато взаимодействащите тела са сферично симетрични или са разположени на толкова голямо разстояние, че отклонението на формата им от сферичната не оказва съществено влияние върху силата на взаимодействието.
Точката от орбитата на тялото, която е най-близо до привличащия център, т.нар. перицентър, а най-отдалеченият - апоцентър. Ако привличащият център явл. Земя, тогава тези точки се наричат. перигей и апогей; за Слънцето - перихелий и афелий, за произволна звезда - периастром и апоастър. Правата линия, свързваща апоцентъра и периапсиса, се нарича линия на апсидите.
Елементите, характеризиращи положението на равнината на орбитата и ориентацията на орбитата в тази равнина, се въвеждат, както следва. начин.
На фиг. 1S xy- основен. координатна равнина. За основното координатната равнина в различни задачи се избира от различни равнини: в звездната астрономия това е равнината на Галактиката, в теорията на движението на сателитите това е равнината на земния екватор.
ОстаS xе насочена към главната точка, за орбитите на телата в Слънчевата система най-често се приема точката на пролетното равноденствие (една от точките на пресичане на екватора с еклиптиката). РавнинатаNPN'е орбиталната равнина на небесното тяло,Пе перицентърът на орбитата, е полюсът на орбитата (намира се на права линия, минаваща през центъра на гравитацията и перпендикулярна на орбиталната равнина),Tе положението на небесното тяло в орбита.
ЛиниятаNSN', по която равнината на орбитатаNPN'се пресича с основната. координатна равнинаS xy, наречена. възлова линия. ПолуправаSN, която пресича небесното тяло, минаваща от облz0, показва положително. посоката на линията на възлите. Ако движението на небесно тяло се извършва обратно на часовниковата стрелка за наблюдател, разположен на полюса на орбитата, тогава се нарича точкаN. възходящ възел на орбитата иN'- низходящ възел. Ъгъл между осS xи полуправаSNреф. дължина на възходящ възел. Този ъгъл се измерва от остаS xкъм остаS yот 0 до 360 o . Ъгълiмежду равнината на орбитата и равнинатаS xyrev. наклон на орбитата. Наклонът може да има всички стойности от 0 до 180 o . Ако , тогава движението се извиква. директно, ако , след това обратно. Ъгловото разстояние на линията на апсидитеSPот линията на възлитеSNrev. разстоянието на периапсиса от възела или аргумента на периапсиса. Ъгълът се измерва по посока на движението на тялото от 0 до 360 o . Позицията на линията на апсидите понякога се определя спрямо посокатаS x. За да направите това, въведете ъгъла - дължината на периапсиса. Ъгълът се измерва от посокатаS xв равнинатаxS yдо линията на възлитеSNи по-нататък в орбиталната равнина до линията на апсидитеSP, в противен случай .
| Фиг. 2 |
Стойностите съставляват първата група от орбитални елементи, първата от тях характеризира позицията на равнината на орбитата, а третата - ориентацията на орбитата в тази равнина.
Размерът на орбитата и нейната форма се характеризират с елементитеpиe- параметър и ексцентричност (фиг. 2). Орбитален ексцентрицитетeнаречен. съотношението на разстоянието между фокуситеF 1 F 2 =2cна тази орбита към разстоянието между нейните върховеAиA'. Разстоянието между върховете му се означава с2aи се извиква стойносттаa. голямата полуос на орбитата, така чеe=c/a. За параболаc=a, така чеe=1. За елипсаe1. Половината от фокалната хордаDD'на орбитата е перпендикулярна на нейнатаос, се нарича фокален параметър и се обозначава с букватаp. Вместо два елементаpиeза парабола се използва един елементq=p/2- перихелийното разстояние (на фиг. 2 отсечкатаAF1 ). Движение по кръгова орбита явл. специален случай на движение по елипса (e=0). Орбиталният ексцентрицитетeпонякога се заменя с ъгъла на ексцентричност, определен от f-loy. Позицията на небесно тяло в орбита в някакъв начален моментt0 се определя от неговото ъглово разстояние от линията на апсидите. Този ъгъл се означава сM0 и се нарича. средна аномалия в епохата. Често като елемент се избира моментът на преминаване на небесно тяло през перицентъра на орбитата. ЕлементитеM0 и са свързани помежду си чрез отношението , къдетоnе средното движение на небесното тяло. Елементътnпонякога се използва вместо елементаa.
Елементи, наречени. Кеплерови елементи. Те определят орбитата, независимо дали явл. независимо дали е елипсовидна, хиперболична или параболична.
Скоростта на кръговото движение (първата космическа скорост) се определя от f-loy, където е произведението на гравитационните сили. константа на сумата от масите на привличащите се тела,r- разстоянието между техните масови центрове. Когатоv K Pдвижението става по елипса. При елипсата се счупва и тялото се движи по параболична траектория. Скоростv Pреф. скоростта на отделяне от привличащия център или втората космическа скорост. Сv > v Pнебесното тяло се движи по хиперболата.