Лекции Федосеевой Н.В. космическая метеорология / Элементы орбиты2

ЭКСЦЕНТРИСИТЕТ МОЖЕТ ПРИНИМАТЬ СЛЕДУЮЩИЕ ЗНАЧЕНИЯ:

Ε= 0 - КРУГОВАЯ ОРБИТА 0 <Ε <1 ЭЛЛИПТИЧЕСКАЯ ОРБИТА

Ε= 1 - ПАРАБОЛИЧЕСКАЯ ТРАЕКТОРИЯ 1 <Ε <∞ - ГИПЕРБОЛИЧЕСКАЯ ТРАЕКТОРИЯ

Ε= ∞ - ЛИНИЯ

(ВЫРОЖДЕННЫЙ СЛУЧАЙ)

Эллиптическая кеплеровская орбита с эксцентриситетом 0,7 (красный эллипс), параболическая (зеленый) и гиперболическая орбита с эксцентриситетом 1,3 (синяя внешняя линия)

Наклонение (i) - это угловое расстояние от плоскости орбиты до плоскости отсчета (чаще всего экватора или эклиптики), обычно указывается в градусах.

Наклонение орбиты равное 0 ° означает, что тело вращается вокруг планеты в экваториальной плоскости, в том же направлении, в котором вращается и сама планета;

Наклонные орбиты (0º < i < 90º): если наклонение орбиты не более 90°, то движение спутника считается прямым (а сама орбита – прямой), если более 90° - то обратным (обратная орбита);

i = 90 ° - полярная орбита, по которой космический корабль проходит над северным и южным полюсами планеты;

i = 180 ° - обратная экваториальная орбита.

Наклон орбит спутников измеряется по отношению к экваториальной плоскости тела вокруг которого они вращаются, если они расположены достаточно близко. Экваториальная плоскость является плоскостью, перпендикулярной к оси вращения центрального тела.

УЗЕЛ ОРБИТЫ

Узел - это одна из двух точек, в которой орбита пересекает плоскость отсчета к которой она склонена.

Поскольку таких точек две, различают восходящий и нисходящий узлы орбиты. Для геоцентрической и гелиоцентрической орбиты, восходящий узел (или Северный Узел) это тот, в котором объект движется по орбите через плоскость отсчета на север, и нисходящий узел (или Южный Узел), в котором он движется на юг.

ВОСХОДЯЩИЕ И НИСХОДЯЩИЕ

ОРБИТЫ

Большинство спутниковых платформ сегодня находится на околополярных орбитах, то есть спутник идѐт на север по одну сторону от Земли, а затем к южному полюсу по второй половине своей орбиты. Они называются восходящими и нисходящими путями соответственно. Если орбита также солнечно-синхронная, то восходящий путь, скорее всего, находится на теневой стороне Земли, а нисходящий — на солнечной. Датчики, записывающие отраженное солнечное излучение, получают изображение поверхности только на нисходящем пути, когда есть солнечное освещение. Активные датчики, которые сами обеспечивают подсветку или пассивные датчики, которые записывают излучаемую Землѐй энергию (например, тепловую),могут также получать изображения поверхности на восходящем пути.

АРГУМЕНТ ПЕРИЦЕНТРА

Аргумент перицентра - это угол между перигеем орбиты (точкой наибольшего сближения с центральной точкой) и восходящим узлом орбиты. Угол измеряется в орбитальной плоскости и в направлении движения. В орбитах тел, движущихся вокруг Солнца (например, планет, астероидов и комет) перицентр и апоцентр обычно называют, соответственно, перигелием́ и афелием́ (апогелием́ ), в орбитах Луны и искусственных спутников Земли — перигей́ и апогей́. Его можно использовать для определения широты точки перицентра. Аргумент перицентра измеряется в градусах от линии восходящего узла на экваториальной плоскости до точки перицентра.

ИСТИННАЯ АНОМАЛИЯ

Термин аномалия (вместо угла), который означает неоднородность, используется астрономами описывающими движение планет. Термин происходит из того факта, что наблюдаемое положение планеты часто демонстрирует маленькие отклонения от прогрозируемого.

Истинная аномалия (ν) – это угловое расстояние от перигея до спутника, если смотреть с Земли. Для круговой орбиты средняя и истинные аномалии совпадают.

СРЕДНЯЯ АНОМАЛИЯ

Средняя аномалия (M): это параметр, касающиеся местоположения и времени для тела, движущегося по орбите Кеплера. Угол, измеренный с перигее, который огибал бы спутник, если его орбита была идеально круглой. Эта гипотетическая орбита опирается на большую полуось реальной орбиты и ее период. Средняя аномалия указывает местонахождение спутника на орбите в определенное время.

Эксцентрическая аномалия (Е): Угол, измеренный от перигея, основывается на гипотетической позиции на круговой орбите, определяемой линией, перпендикулярной главной оси, проходящей через истинное положение спутника и пересекающейся с круговой орбитой. Средняя аномалия напрямую связана с эксцентрической аномалии через уравнение Кеплера.

Истинная аномалия (N): истинный угол, измеренный от перигея, который спутник проходит по орбите Земли.

ОРБИТАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Элементы Кеплера большая полуось (α), эксцентриситет (ε), наклонение (ί),

аргумент перицентра

(ω),

долгота восходящего узла (Ω),

средняя аномалия

(M).