ОРБИТНИ ЕЛЕМЕНТИ
Орбитални елементи - шест величини, които определят формата и размера на орбитата на небесното тяло, неговото положение в пространството, както и положението на самото небесно тяло в орбита. Елементите на орбитата описват закона за движение на небесното тяло: познавайки ги, можете да изчислите в коя точка на пространството се намира небесното тяло във всеки даден момент.
Формата и размерите на орбитата се определят от голямата полуос на орбитата ( ) и ексцентрицитета на орбитата e:
където b е малката полуос на орбитата. За елиптична орбита стойностите на ексцентрицитета са в рамките на: . При e = 0 орбитата има формата на кръг; колкото по-близо е ексцентричността до единица, толкова по-издължена е орбитата. При e=1 орбитата вече не е затворена и изглежда като парабола; за e> 1, орбитата е хиперболична (вижте Орбити на небесни тела).
Ориентацията на орбитата в пространството се определя спрямо определена равнина, взета за основна.
За планети, комети и други тела от Слънчевата система тази равнина е равнината на еклиптиката. Положението на равнината на орбитата се дава от два елемента на орбитата: дължината на възходящия възел Q и наклона (наклона) на орбитата i. Географската дължина на възходящия възел е ъгълът при Слънцето между линията на пресичане на равнините на орбитата и еклиптиката и посоката към пролетното равноденствие. Ъгълът се измерва по еклиптиката от точката на пролетното равноденствие y по посока на часовниковата стрелка до възходящия възел на орбитата Q, т.е. точката, в която тялото пресича еклиптиката, движейки се от южното полукълбо към северното. (Противоположната точка се нарича низходящ възел, а линията, свързваща възлите, се нарича възлова линия.) Дължината на възходящия възел може да варира от 0 до 360°.
При изучаване на движението на изкуствените спътници на Земята равнината на екватора се приема като основна; в този случай линията на възела е линиятапресечна точка на равнините на орбитата и небесния екватор. Позицията му се определя от десния възход на възходящия възел , измерен от пролетното равноденствие по екватора (виж Небесна сфера).
Позицията на орбитата в равнината Q се определя от аргумента на перихелия co, който е ъгловото разстояние на перихелия на орбитата от възходящия възел: . Аргументът на перихелия се отчита в равнината на орбитата в посоката на движение на небесното тяло и може да има произволна стойност от 0 до 360°. За изкуствените спътници на Земята този елемент от орбитата се нарича аргумент на перигея.
Като шести елемент, който определя позицията на небесното тяло в орбита в определен момент от времето, се използва моментът на преминаване през перихелий . Положението на тялото в орбита във всеки друг момент се определя с помощта на законите на Кеплер. Ъгълът при Слънцето, броен от посоката към перихелия към посоката към тялото, се нарича истинска аномалия . Истинската аномалия, когато тялото се движи по орбитата, се променя неравномерно; в съответствие с втория закон на Кеплер, тялото се движи по-бързо близо до перихелий P и по-бавно близо до афелий A. Истинската аномалия се изчислява с помощта на добре известни формули, като се използва спомагателно количество, наречено средна аномалия M. Средната аномалия се променя равномерно и е равна на 0 и 180 ° едновременно с истинската аномалия (т.е. фиктивната точка, която определя средната аномалия pa преминава през перихелия и афелия в същия момент като истинското тяло).
Средната аномалия на тялото в дадена епоха (т.е. в даден момент от времето, например в началото на даден ден) често се използва вместо шестия елемент . Понякога вместо този елемент се задава - моментът на преминаване на тялото през възходящия възел на орбитата.
С известна маса на централното тялоголямата полуос на орбитата a е уникално свързана със средното движение n на тялото по орбитата и периода на въртене P. Тези количества могат да бъдат дадени като един от елементите на орбитата вместо a.
Елементите на орбитата са постоянни само в случай на задача с две тела (виж Небесна механика). Ако движението на тялото се влияе от привличането на трети тела или други сили (например атмосферно съпротивление в случай на изкуствени спътници на Земята), тогава елементите на орбитата непрекъснато бавно се променят.
В този случай понятието период на революция придобива няколко значения в зависимост от това спрямо коя точка се брои. И така, пълният период на революция, преброен спрямо посоката към определена звезда, се нарича звезден период. Ако периодът се измерва спрямо перихелия, тогава той се нарича аномалистичен период; ако е по отношение на възходящия възел, тогава името на драконовия период. В случай на невъзмутимо (кеплеровско) движение всички тези периоди имат еднаква стойност; по време на смутено движение те могат да се различават значително.