• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Orbita

    Przeczytaj także...
    Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety. Gazowy warkocz komety jest zawsze zwrócony w kierunku przeciwnym do gwiazdy, co spowodowane jest oddziaływaniem wiatru słonecznego, który zawsze jest skierowany od gwiazdy. Pyłowy warkocz składa się z drobin zbyt masywnych, by wiatr słoneczny mógł znacząco zmienić kierunek ich ruchu.Argument perycentrum (ω) – jeden z parametrów (elementów) orbity służących do opisu położenia orbity ciała w przestrzeni. Określa orientację orbity w jej płaszczyźnie. Jest to kąt pozycyjny mierzony w płaszczyźnie orbity między kierunkami od ciała centralnego do węzła wstępującego i do perycentrum. Kąt ω liczony jest w kierunku ruchu ciała opisywanego po orbicie.
    Planetoida (planeta + gr. eídos postać), asteroida (gr. asteroeidés – gwiaździsty), planetka (ang. minor planet) – ciało niebieskie o małych rozmiarach – od kilku metrów do czasem ponad 1000 km, obiegające Słońce, posiadające stałą powierzchnię skalną lub lodową, bardzo często – przede wszystkim w przypadku planetoid o mniejszych rozmiarach i mało masywnych – o nieregularnym kształcie, często noszącym znamiona kolizji z innymi podobnymi obiektami.
    Dwa ciała orbitują wokół barycentrum układu.

    Orbitator ciała (ciała niebieskiego lub sztucznego satelity) krążącego wokół innego ciała niebieskiego. W Układzie Słonecznym Ziemia, inne planety, planetoidy, komety i mniejsze ciała poruszają się po swoich orbitach wokół Słońca. Z kolei księżyce krążą po orbitach wokół planet macierzystych.

    Okrąg – brzeg koła; zbiór wszystkich punktów płaszczyzny euklidesowej odległych od ustalonego punktu, nazywanego środkiem, o zadaną odległość, nazywaną promieniem.Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

    Orbity trzech z piętnastu ciał przyciągających się tylko siłą grawitacji daje się wyznaczyć z newtonowskich praw ruchu. Można w ten sposób opisać ruch większości planet Układu Słonecznego. W przypadku dużych mas położonych blisko siebie lub poruszających się ze znacznymi prędkościami konieczne jest zastosowanie ogólnej teorii względności. Przykładem może być tutaj Merkury, którego ruch orbitalny odbiega na tyle od praw newtonowskich, że jest to widoczne w pomiarach astronomicznych.

    Elementy orbitalne - parametry jednoznacznie określające orbitę keplerowską danego ciała. Wyznacza się je, biorąc pod uwagę model masy dwupunktowej, podlegającej zasadom dynamiki Newtona i prawu powszechnego ciążenia. Ze względu na wiele możliwych sposobów parametryzacji ruchu ciała, istnieje kilka różnych sposobów określenia zbiorów elementów orbitalnych, z których każdy określa tę samą orbitę.Merkury – najmniejsza i najbliższa Słońcu planeta Układu Słonecznego. Jako planeta wewnętrzna znajduje się dla ziemskiego obserwatora zawsze bardzo blisko Słońca, dlatego jest trudna do obserwacji. Mimo to należy do planet widocznych gołym okiem i była znana już w starożytności. Merkurego dojrzeć można jedynie tuż przed wschodem lub tuż po zachodzie Słońca.

    Istnieją analityczne rozwiązania dla płaskiego, ograniczonego problemu trzech ciał (rozwiązanie Lagrange’a); dla większej ilości ciał ścisłe rozwiązanie analityczne jest niewyprowadzane.

    Ciała poruszają się wokół wspólnego środka masy. Staje się to wyraźnie widoczne, gdy masy ciał są porównywalne jak to ma miejsce w przypadku np. gwiazd podwójnych. Gdy jedno ciało jest znacznie masywniejsze niż pozostałe (jak np. Słońce w Układzie Słonecznym), wówczas środek ciężkości układu znajduje się bardzo blisko środka najmasywniejszego składnika układu. Można wówczas w przybliżeniu opisywać ruch ciała o mniejszej masie tak, jakby krążyło ono wokół nieruchomego ciała masywniejszego.

    Orbita geostacjonarna to orbita okołoziemska, która zapewnia krążącemu po niej satelicie zachowanie stałej pozycji nad wybranym punktem równika Ziemi. Orbita geostacjonarna jest orbitą kołową zawartą w płaszczyźnie równika. Przebiega na wysokości 35 786 km nad równikiem (42 160 km od środka Ziemi). Prędkość ciała na orbicie geostacjonarnej wynosi około 3,08 km/s, a czas okrążenia przez niego Ziemi jest równy 23 godziny 56 minut i 4 sekundy, czyli dokładnie tyle, ile trwa doba gwiazdowa.Sztuczny satelita – satelita wykonany przez człowieka poruszający się po orbicie wokół ciała niebieskiego. Pierwszym sztucznym satelitą był Sputnik 1, wyniesiony na orbitę wokół Ziemi przez Związek Radziecki w 1957.

    W przypadku dwóch kulistych ciał (lub ciał na tyle małych w stosunku do odległości pomiędzy nimi, że można je traktować jako punkty materialne), orbita jest krzywą płaską (jedną z krzywych stożkowych). Orbita może być otwarta (wtedy ciało nie powraca) lub zamknięta (ciało powraca), co zależy od całkowitej energii (kinetycznej + potencjalnej) układu.

    Orbita geosynchroniczna – orbita geocentryczna o okresie obiegu równym dobie gwiazdowej Ziemi. Szczególnym przypadkiem takiej orbity jest orbita geostacjonarna.Tor ruchu (trajektoria) – w kinematyce krzywa zakreślana w przestrzeni przez poruszające się ciało. Jeżeli wypadkowa siła działająca na ciało wynosi 0, wówczas z I zasady dynamiki Newtona wynika, że ciało porusza się po torze prostoliniowym. Jeżeli na poruszające się ciało działa niezrównoważona siła, której kierunek nie jest styczny do toru ruchu, wówczas tor ruchu jest krzywoliniowy.
    Orbity zamknięte: a) eliptyczna, b) kołowa oraz orbity otwarte: c) paraboliczna i d) hiperboliczna

    Otwarte orbity mają kształt hiperboli (czasem bardzo bliskiej paraboli); ciała zbliżają się na chwilę, zakrzywiają swój tor w pobliżu siebie – najbardziej w punkcie największego zbliżenia; następnie oddalają się od siebie na zawsze. W ten sposób poruszają się niektóre komety, tzw. jednopojawieniowe.

    Naturalny satelita (księżyc) – ciało niebieskie pochodzenia naturalnego, obiegające planetę, planetę karłowatą lub planetoidę. Słowo „Księżyc” pisane wielką literą oznacza naturalnego satelitę Ziemi.Apocentrum – punkt na orbicie ciała niebieskiego okrążającego dany obiekt, znajdujący się w miejscu największego oddalenia ciała od tego obiektu. Nazwa punktu największego oddalenia w konkretnym przypadku zależy od nazwy ciała okrążanego.

    Zamknięte orbity mają kształt elipsy (w szczególnym przypadku okręgu). Punkt, w którym krążące ciało jest najbliżej okrążanego, nazywany jest perycentrum, a gdy jest najdalej – apocentrum. Punkty te mają również swoje własne nazwy ze względu na okrążany obiekt, np. dla gwiazd jest to peryastron i apoastron, a dla księżyców peryselenium i aposelenium. Nazwy takie istnieją również dla konkretnych ciał niebieskich, np. dla Ziemi jest to perygeum i apogeum, a dla Słońca peryhelium i aphelium. Nazwy takie tworzone są również dla planet (więcej w artykułach perycentrum i apocentrum).

    Długość węzła wstępującego (Ω) - jeden z parametrów (elementów) orbity służących do opisu położenia orbity ciała w przestrzeni. Kąt pozycyjny liczony w wybranej płaszczyźnie (często w płaszczyźnie równika ciała centralnego, wokół którego krąży ciało opisywane) od pewnego ustalonego kierunku do punktu, w którym poruszające się po orbicie ciało przekracza tę płaszczyznę ze strony południowej na północną (węzeł wstępujący).Perycentrum – punkt na orbicie ciała niebieskiego okrążającego dany obiekt, znajdujący się w miejscu największego zbliżenia ciała do tego obiektu. Nazwa konkretnego perycentrum zależy od ciała okrążanego i pochodzi od greckiej, względnie łacińskiej, nazwy tego ciała, np.:

    Krążące po zamkniętych orbitach ciała powtarzają swój ruch po elipsie w stałych odstępach czasu. Ten ruch jest opisany empirycznymi prawami Keplera, które mogą być wyprowadzone matematycznie z praw Newtona.

    Elementy orbity[]

     Osobny artykuł: Elementy orbitalne.

    Ciało sztywne poruszające się w trójwymiarowej przestrzeni ma sześć stopni swobody (trzy dla pozycji i trzy dla prędkości). Jego orbita jest dokładnie określona przez siedem niezależnych parametrów. Zwykle używa się następujących parametrów:

    Stała grawitacji (oznaczenie: G lub γ) – stała fizyczna służąca do opisu pola grawitacyjnego. Jako pierwszy wyznaczył ją Henry Cavendish. Obecnie używana wartość została opublikowana w 2002 roku przez Komitet Danych dla Nauki i Techniki (CODATA) i wynosi:Ogólna teoria względności (OTW) – popularna nazwa teorii grawitacji formułowanej przez Alberta Einsteina w latach 1907–1915, a opublikowanej w roku 1916.
  • półoś wielka (średnia odległość od centrum),
  • ekscentryczność (mimośród),
  • inklinacja (nachylenie orbity),
  • argument perycentrum (lub – długość perycentrum dla i = 0° lub i = 180°),
  • długość węzła wstępującego
  • – moment przejścia ciała przez perycentrum (średnia anomalia w danej epoce albo wartość ),
  • – średni ruch dzienny.
  • - inklinacja (przejście i ruch ciała niebieskiego) wartości ponadasteroidalnych
  • Równanie biegunowe elipsy ma postać:

    Energia potencjalna – energia jaką ma układ ciał umieszczony w polu sił zachowawczych, wynikająca z rozmieszczenia tych ciał. Równa jest pracy, jaką trzeba wykonać, aby uzyskać daną konfigurację ciał, wychodząc od innego rozmieszczenia, dla którego umownie przyjmuje się jej wartość równą zero. Konfigurację odniesienia dla danego układu fizycznego dobiera się zazwyczaj w ten sposób, aby układ miał w tej konfiguracji minimum energii potencjalnej. Podobnie jak pracę, energię potencjalną mierzy się w dżulach [J].Półoś wielka - jest to połowa większej osi elipsy. Elipsa ma dwie osie symetrii, a każda z nich składa się z dwóch półosi. Na dłuższej osi elipsy znajdują się dwa tak zwane ogniska. Analogiczne półoś mała definiowana jest jako połowa mniejszej osi elipsy.

    skąd łatwo można obliczyć najmniejszą i największą długość promienia wodzącego:

    Niska orbita okołoziemska (ang. low Earth orbit – LEO) jest orbitą dookoła Ziemi, przebiegającą między powierzchnią Ziemi a Pasami Van Allena, czyli na wysokości od 200 do 2000 kilometrów nad Ziemią. Nad nią znajdują się średnia orbita okołoziemska i orbita geostacjonarna.Planeta (późnołac. planeta, od gr. πλανήτ- planét-, πλανής planés, nowogr. πλανήτης planétes; dosł. „wędrowiec” od πλανάσθαι planásthai, wędrować) – zgodnie z definicją Międzynarodowej Unii Astronomicznej – obiekt astronomiczny okrążający gwiazdę lub pozostałości gwiezdne, w którego wnętrzu nie zachodzą reakcje termojądrowe, wystarczająco duży, aby uzyskać prawie kulisty kształt oraz osiągnąć dominację w przestrzeni wokół swojej orbity. W odróżnieniu od gwiazd, świecących światłem własnym, planety świecą światłem odbitym.
  • odległość do perycentrum ,
  • odległość do apocentrum .
  • Okres obiegu po orbicie jest dany wzorem:

    Elipsa – w geometrii ograniczony przypadek krzywej stożkowej, czyli krzywej będącej częścią wspólną powierzchni stożkowej oraz przecinającej ją płaszczyzny. Jest to również miejsce geometryczne wszystkich tych punktów płaszczyzny, dla których suma odległości od dwóch ustalonych punktów jest stałą.Aphelium lub afelium (zlatynizowany wyraz pochodzenia greckiego, od gr. apo: od i helios: słońce) – punkt na orbicie ciała niebieskiego krążącego wokół Słońca, znajdujący się w miejscu największego oddalenia tego ciała od Słońca. Aphelium posiadają orbity okołosłoneczne ciał poruszających się po orbitach eliptycznych (nie kołowych), jak planety, planetoidy, czy komety.
    ,

    gdzie oznacza okres orbitalny, jest odległością pomiędzy ciałami, i są masami ciał, a jest stałą grawitacji.

    Joseph Louis Lagrange, wł. Giuseppe Lodovico (Luigi) Lagrangia (ur. 25 stycznia 1736 w Turynie, zm. 10 kwietnia 1813 w Paryżu) – matematyk i astronom pochodzenia włoskiego, pracujący we Francji i przez dwadzieścia lat w Berlinie dla króla pruskiego Fryderyka II.Orbita heliosynchroniczna to taka orbita, że kąt między płaszczyzną orbity a kierunkiem do Słońca jest zawsze taki sam w ciągu roku, czyli nad danym obszarem satelita (na tej orbicie) przelatuje zawsze o tym samym czasie miejscowym (uzależnionym tylko od szerokości geograficznej), tzn. jest to orbita, której płaszczyzna jest bliska płaszczyźnie biegunowej, a jej wysokość zapewnia dwukrotny przelot satelity w ciągu doby ponad miejscami powierzchni Ziemi mającymi taką samą szerokość geograficzną.

    Orbity okołoziemskie[]

    Satelity i stacje kosmiczne stworzone przez człowieka zazwyczaj wynoszone są na orbity okołoziemskie (skrótowo używa się określenia „orbita ziemska”, choć ściśle oznacza ono orbitę Ziemi wokół Słońca). Znajdują się one w różnej odległości od Ziemi; ze względu na wysokość nad powierzchnią Ziemi wyróżniane są:

    Satelita − każde ciało niebieskie o względnie małej masie, obiegające inne ciało, o większej masie. Tor ruchu tego ciała nosi nazwę orbity.Środek ciężkości (barycentrum) ciała lub układu ciał jest punktem, w którym przyłożona jest wypadkowa siła ciężkości danego ciała.
  • niska orbita okołoziemska (na wysokości od 200 do 2000 kilometrów nad Ziemią);
  • średnia orbita okołoziemska (powyżej 2000 km i poniżej orbity geostacjonarnej – 35 786 km),
  • orbita geostacjonarna (35 786 km nad równikiem), będąca szczególnym przypadkiem orbity geosynchronicznej.
  • Zobacz też[]

  • Orbita heliosynchroniczna
  • Ruch wsteczny
  • Satelita
  • Sztuczny satelita
  • Peryhelium, perihelium (zlatynizowany wyraz pochodzenia greckiego, od gr. peri, przy i helios, Słońce) – punkt na orbicie ciała niebieskiego obiegającego Słońce, znajdujący się w miejscu największego zbliżenia obu ciał. Przeciwieństwem peryhelium jest aphelium. W odniesieniu do orbity okołoziemskiej stosuje się odpowiednio perygeum i apogeum, zaś w ogólnym przypadku, np. orbit wokół gwiazd – perycentrum i apocentrum.Astronomia (gr. ἀστρονομία astronomía) – nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem ciał niebieskich (np. gwiazd, planet, komet, mgławic, gromad i galaktyk) oraz zjawisk, które zachodzą poza Ziemią, jak również tych, które oddziałują w jej atmosferze, wnętrzu lub na powierzchni, a są pochodzenia pozaplanetarnego (np. neutrina, wtórne promieniowanie kosmiczne). Skoncentrowana jest na fizyce, chemii, meteorologii i ruchu ciał niebieskich, zajmuje się także powstaniem i rozwojem (ewolucją) Wszechświata.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Układ Słoneczny – układ planetarny składający się ze Słońca i powiązanych z nim grawitacyjnie ciał niebieskich. Ciała te to osiem planet, ponad 160 znanych księżyców planet, pięć znanych (a prawdopodobnie kilkadziesiąt) planet karłowatych i miliardy (a być może nawet biliony) małych ciał Układu Słonecznego, do których zalicza się planetoidy, komety, meteoroidy i pył międzyplanetarny.
    Inklinacja (nachylenie) – jeden z elementów orbity. Określa kąt pomiędzy płaszczyzną orbity a płaszczyzną odniesienia. W astronomii gwiazdowej przez nachylenie rozumie się także kąt, jaki tworzy linia widzenia na gwiazdę z jej osią obrotu, albo z osią prostopadłą do płaszczyzny jej orbity, w przypadku gwiazd podwójnych i wielokrotnych.
    Ziemia (łac. Terra) − trzecia, licząc od Słońca, a piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu Słonecznego.
    Słońce (łac. Sol, Helius, gr. Ἥλιος Hḗlios) – gwiazda centralna Układu Słonecznego, wokół której krąży Ziemia, inne planety tego układu, planety karłowate oraz małe ciała Układu Słonecznego. Słońce to najjaśniejszy obiekt na niebie i główne źródło energii docierającej do Ziemi.
    Średnia orbita okołoziemska (ang.: Medium Earth Orbit, MEO lub Intermediate Circular Orbit, ICO) – fragment przestrzeni okołoziemskiej powyżej niskiej orbity okołoziemskiej (2000 km) i poniżej orbity geostacjonarnej (35786 km). Według niektórych źródeł średnia orbita okołoziemska przebiega na wysokościach od 3000 km do 30000 km.
    Ekscentryczność (inaczej mimośród) – wielkość charakteryzująca kształt orbity, opisywanej równaniem parametrycznym krzywej stożkowej. Oznacza się ją symbolem e. Najczęściej używana przy opisie toru ruchu ciała obiegającego drugie ciało pod wpływem siły grawitacji. W ogólności tor ruchu jest taki sam w polu każdej siły centralnej proporcjonalnej do odwrotności kwadratu odległości od centrum (1/r; w szczególności siły elektrostatycznej).
    Ruch wsteczny (obrót wsteczny) – obrót obiektu orbitującego większe ciało niebieskie w kierunku przeciwnym do ruchu obrotowego większego ciała.

    Reklama