Bana
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 1 januari 2022; kontroller kräver 2 redigeringar .Bana (av latin orbita "spår, väg, stig") är banan för en materiell punkt i ett givet system av rumsliga koordinater för en given konfiguration av kraftfältet som verkar på punkten. Termen introducerades av Johannes Kepler i boken New Astronomy (1609) [1] .
Inom himlamekaniken är detta banan för en himlakropp i gravitationsfältet för en annan kropp med en mycket större massa (till exempel planeter , kometer och asteroider i en stjärnas fält ). I ett rektangulärt koordinatsystem , vars ursprung sammanfaller med masscentrum, kan banan ha formen av ett koniskt snitt ( cirkel , ellips , parabel eller hyperbel ) [2] . I detta fall sammanfaller dess fokus med systemets masscentrum .
Kepleriska banor
Länge trodde man att planeterna skulle ha en cirkulär bana. Efter långa och misslyckade försök att hitta en cirkulär bana för Mars , förkastade Kepler detta uttalande och, med hjälp av mätdata gjorda av Tycho Brahe , formulerade han tre lagar (se Keplers lagar ) som beskriver kropparnas omloppsrörelse.
De kepleriska elementen i omloppsbanan är:
- fokalparameter , semi- storaxel , periapsis radie , apoapsis radie - bestäm storleken på omloppsbanan,
- excentricitet ( ) — bestämmer banans form,
- orbital lutning ( ),
- longitud för den stigande noden ( ) - bestämmer positionen för planet för omloppsbanan för en himlakropp i rymden,
- periapsis argument ( ) - ställer in enhetens orientering i omloppsplanet (ställer ofta in riktningen till periapsis),
- ögonblicket för en himlakropps passage genom periapsis ( ) — ställer in tidsreferensen.
Dessa element definierar omloppsbanan unikt, oavsett dess form (elliptisk, parabolisk eller hyperbolisk). Huvudkoordinatplanet kan vara ekliptikans plan , galaxens plan , planet för jordens ekvator , etc. Då ställs elementen i omloppsbanan i förhållande till det valda planet.
Klassificering
Vid den centrala delen av omloppsbanan
- galaktocentrisk - bana runt galaxens mitt ( solen är i bana runt Vintergatans galaktiska centrum )
- heliocentrisk bana runt solen (i solsystemet är alla planeter , kometer , asteroider , såväl som några rymdskepp i en sådan bana); ett specialfall är hästskobanan
- geocentrisk (även nära jorden) - bana runt jorden (den innehåller månen , jordens konstgjorda satelliter och det mesta av rymdskräpet )
- circumlunar (även selenocentrisk) - bana runt månen, en naturlig satellit på jorden
- areocentrisk - bana runt Mars
Enligt höjden på den geocentriska omloppsbanan
- låg jord - geocentrisk bana med en höjd på upp till 2000 km
- medelhög - geocentrisk omloppsbana med en höjd över 2000 km, men under den geosynkrona omloppsbanan (35786 km) ( satellitnavigeringssystem finns i denna omloppsbana - GPS , GLONASS , Beidou , Galileo )
- geosynkron - geocentrisk bana på en höjd av 35786 km, där omloppsperioden är lika med jordens sideriska dag ( perioden för jordens rotation runt sin axel ); ett specialfall är den geostationära omloppsbanan, som har noll lutning i förhållande till jordens ekvator
- hög elliptisk -geocentrisk bana med apogeumhöjd , som avsevärt överstiger perigeumhöjden ; specialfall är geotransfer- bana, Hohmann - bana, bielliptisk överföringsbana , Molniya -bana och Tundra- bana
Orbital excentricitet
- cirkulär - bana med excentricitet e = 0, som har formen av en cirkel
- elliptisk - en bana med en excentricitet 0 < e < 1, som har formen av en ellips
- parabolisk - en bana med excentricitet e = 1, som har formen av en parabel
- hyperbolisk - en bana med en excentricitet e > 1, som har formen av en hyperbel
- radiell - bana med excentricitet e = 1 och noll rörelsemängd
Orbital lutning
- lutande - en bana med en lutning i > 0 ° i förhållande till referensplanet (till exempel i förhållande till jordens ekvator, ekliptika , galaktiskt plan ); ett specialfall är en polär bana med en lutning i = 90° i förhållande till jordens ekvator
- ekvatorial - en omloppsbana med en lutning i = 0° i förhållande till ekvatorn för omloppsbanans centrala kropp; specialfall är geostationär bana och areostationär bana
Enligt synkroniseringen av omloppsbanan med den centrala kroppen av omloppsbanan
- synkron - en omloppsbana där omloppsperioden är lika med den sideriska dagen för den centrala kroppen; specialfall är geosynkron bana, solsynkron bana, tundrabana och areosynkron bana
- subsynkron - en omloppsbana där omloppsperioden är mindre än en siderisk dag för den centrala kroppen; specialfall är den semisynkrona omloppsbanan och Molniya-banan
I omloppsrörelsens riktning
- rak linje - en bana där kroppen rör sig i riktningen för den centrala kroppens axiella rotation
- retrograd - en bana där kroppen rör sig i motsatt riktning mot den centrala kroppens axiella rotation
Genom bana funktion
- Orbital förfogande - omloppsbanan för jordens konstgjorda satelliter, till vilken de dras tillbaka efter utgången av deras aktiva arbete
- Lågkostnadsöverföringsbana - rymdfarkostens bana för att uppnå det tilldelade målet med minsta bränsleförbrukning
- Låg referensbana - en initial låg jordbana, som är avsedd att omvandlas avsevärt genom att öka höjden eller ändra banans lutning
Det finns också en uppdelning i slutna och öppna banor, speciellt för rymdfarkoster.
Se även
- Låg referensbana
- Låg jordbana
- synkron bana
- geostationär bana
- geoöverföringsbana
- Solsynkron bana
- polär bana
- Begravningsbana
Anteckningar
- ↑ Goldstein BR, Hon G., Kepler's Move from Orbs to Orbits: Documenting a Revolutionary Scientific Concept , Perspectives on Science, 2005, V. 13, No 1, pp. 74-111.
- ↑ Bronstein I. N. , Semendyaev K. A. Handbok i matematik . - M . : " Nauka ", redaktion för referensfysisk och matematisk litteratur, 1964.
Litteratur
- En klocka; Morrison; Varg. Utforskning av universum. — femte. — Saunders College Publishing, 1987.
- Linton, Christopher (2004). Från Eudoxus till Einstein . Cambridge: University Press. ISBN 0-521-82750-7
- Swetz, Frank; et al. (1997). Lär dig av mästarna! Arkiverad 16 juli 2017 på Wayback Machine . Mathematical Association of America. ISBN 0-88385-703-0
- Andrea Milani och Giovanni F. Gronchi. Theory of Orbit Determination ( Cambridge University Press ; 378 sidor; 2010). Diskuterar nya algoritmer för att bestämma banorna för både naturliga och artificiella himlakroppar.
Länkar
- Java-simulering på orbital rörelse Arkiverad 31 januari 2019 på Wayback Machine . Kräver Java.
- Online orbit plotter . Kräver JavaScript .
- Orbital Mechanics (raket- och rymdteknik)
- F. Varadi; B. Runnegar; M. Ghil. Successiva förbättringar i långsiktiga integrationer av planetbanor // The Astrophysical Journal : journal. - IOP Publishing , 2003. - Vol. 592 . - P. 620-630 . - doi : 10.1086/375560 . - .
- Förstå banor med hjälp av direkt manipulation Arkiverad 8 november 2017 på Wayback Machine . Kräver JavaScript och Macromedia
- Merrifield, Michael Orbits (inklusive den första bemannade omloppsbanan) . Sextio symboler . Brady Haran för University of Nottingham . Hämtad 20 februari 2019. Arkiverad från originalet 30 augusti 2018.
 Ordböcker och uppslagsverk |
|
|---|---|
| I bibliografiska kataloger |
|