Pálya

A pálya (a latin  orbita „pálya, út, út”) egy anyagi pont  pályája egy adott térbeli koordinátarendszerben a pontra ható erőtér adott konfigurációjához. A kifejezést Johannes Kepler vezette be a New Astronomy (1609) [1] című könyvében .

Az égi mechanikában ez egy égitest röppályája egy másik, sokkal nagyobb tömegű test gravitációs terében (például bolygók , üstökösök és aszteroidák egy csillag mezőjében ). Egy téglalap alakú koordinátarendszerben , amelynek origója egybeesik a tömegközépponttal, a pálya lehet kúpszelet ( kör , ellipszis , parabola vagy hiperbola ) [2] . Ebben az esetben a fókusza egybeesik a rendszer tömegközéppontjával .

Kepleri pályák

Sokáig azt hitték, hogy a bolygóknak körpályának kell lenniük. Hosszú és sikertelen kísérletek után a Mars körpályájának megtalálására Kepler elutasította ezt az állítást, majd Tycho Brahe mérési adatait felhasználva megfogalmazott három törvényt (lásd Kepler törvényei ), amelyek leírják a testek keringési mozgását.

A pálya Kepleri elemei :

• fókuszparaméter , fél- nagy tengely , periapszis sugár , apoapszis sugár  - meghatározza a pálya méretét,
• excentricitás ( ) – meghatározza a pálya alakját,
• orbita dőlésszöge ( ),
• a felszálló csomópont hosszúsága ( ) - meghatározza az égitest pályája síkjának helyzetét a térben,
• periapsis argumentum ( ) - beállítja az eszköz tájolását a pálya síkjában (gyakran a periapszis irányát állítja be),
• az égitest periapszison való áthaladásának pillanata ( ) – beállítja az időreferenciát.

Ezek az elemek egyedileg határozzák meg a pályát, függetlenül annak alakjától (elliptikus, parabolikus vagy hiperbolikus). A fő koordinátasík lehet az ekliptika síkja , a galaxis síkja, a földi egyenlítő síkja stb. Ekkor a pálya elemeit a kiválasztott síkhoz viszonyítva állítjuk be.

Osztályozás

A pálya központi teste által

• galaktocentrikus  pálya a galaxis közepe körül ( a Nap a Tejútrendszer galaktikus középpontja körül kering )
• heliocentrikus  pálya a Nap körül (a Naprendszerben minden bolygó , üstökös , aszteroida , valamint egyes űrhajók ilyen pályán vannak); speciális eset a patkópálya
• geocentrikus (szintén Földközeli) - Föld körüli keringés ( tartalmazza a Holdat , a Föld mesterséges műholdait és az űrszemét nagy részét )
• cirkumlunáris (szintén szelenocentrikus) - kering a Hold körül, a Föld természetes műholdja
• areocentrikus  - a Mars körül kering

A geocentrikus pálya magassága szerint

• alacsony Föld  - geocentrikus pálya, legfeljebb 2000 km magassággal
• közepesen magas  - geocentrikus pálya 2000 km feletti magassággal, de a geoszinkron pálya alatt (35786 km) ( a műholdas navigációs rendszerek ezen a pályán találhatók  - GPS , GLONASS , Beidou , Galileo )
• geoszinkron  - geocentrikus pálya 35786 km magasságban, ahol a keringési időszak megegyezik a Föld sziderikus napjával (a Föld tengelye körüli forgásának periódusa ); speciális eset a geostacionárius pálya, melynek dőlése nulla a Föld egyenlítőjéhez képest
• magas elliptikus  -geocentrikus pálya apogee magassággal , jelentősen meghaladja a perigeus magasságát ; speciális esetek a geotranszfer pálya, a Hohmann -pálya, a bielliliptikus transzferpálya , a Molniya -pálya és a Tundra - pálya

Orbitális excentricitás

• kör alakú  - e = 0 excentricitású pálya, kör alakú
• elliptikus - 0 < e < 1  excentricitású, ellipszis alakú pálya
• parabola - e = 1  excentricitású pálya, parabola alakú
• hiperbolikus - e > 1  excentricitású pálya, hiperbola alakú
• radiális - e = 1  excentricitású és nulla szögimpulzusú pálya

Orbitális dőlés

• ferde  - olyan pálya, amelynek dőlése i > 0° a referenciasíkhoz képest (például a Föld egyenlítőjéhez, ekliptikához , galaktikus síkjához képest ); speciális eset egy olyan poláris pálya, amelynek dőlése i = 90° a Föld egyenlítőjéhez képest
• egyenlítői  - egy pálya, amelynek dőlése i = 0° a pálya központi testének egyenlítőjéhez képest; speciális esetek a geostacionárius pálya és az areostacionárius pálya

A pálya szinkronizálása szerint a pálya központi testével

• szinkron  - olyan pálya, amelyen a keringési periódus megegyezik a központi test sziderikus napjával; speciális esetek a geoszinkron pálya, a napszinkron pálya, a tundra pálya és az areoszinkron pálya
• szubszinkron  - olyan pálya, amelyen a keringési periódus kevesebb, mint a központi test sziderikus napja; speciális esetek a félszinkron pálya és a Molnija pálya

Az orbitális mozgás irányában

• egyenes vonal  - egy pálya, amelyen a test a központi test tengelyirányú forgása irányában mozog
• retrográd  - olyan pálya, amelyen a test a központi test tengelyirányú forgásával ellentétes irányba mozog

Keringési függvény szerint

• Orbitális elhelyezés  - a Föld mesterséges műholdjainak pályája, ahová aktív munkájuk lejárta után visszavonják
• Olcsó átviteli pálya  - az űrhajó pályája a kitűzött cél elérése érdekében a legkisebb üzemanyag-fogyasztás mellett
• Alacsony referenciapálya  - kezdeti alacsony földpálya, amelyet a pálya magasságának növelésével vagy dőlésszögének megváltoztatásával szándékoznak jelentősen átalakítani

Van még egy felosztás zárt és nyílt pályára, különösen az űrhajók esetében.

Lásd még

• Alacsony referenciapálya
• Alacsony földpálya
• szinkron pálya
• geostacionárius pálya
• geotranszfer pálya
• Napszinkron pálya
• sarki pálya
• Temetési pálya

Jegyzetek

1. ↑ 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.
2. ↑ Bronstein I. N. ,  Semendyaev K. A. Matematika kézikönyve . - M . : " Nauka ", a fizikai és matematikai referencia irodalom szerkesztőbizottsága, 1964.

Irodalom

• Egy csengő; Morrison; farkas. Az univerzum felfedezése. — ötödik. — Saunders College Kiadó, 1987.
• Linton, Christopher (2004). Eudoxustól Einsteinig . Cambridge: University Press. ISBN 0-521-82750-7
• Swetz, Frank; et al. (1997). Tanulj a Mesterektől! Archiválva : 2017. július 16. a Wayback Machine -nál . Amerikai Matematikai Szövetség. ISBN 0-88385-703-0
• Andrea Milani és Giovanni F. Gronchi. A pályameghatározás elmélete ( Cambridge University Press ; 378 oldal; 2010). Új algoritmusokat tárgyal mind a természetes, mind a mesterséges égitestek pályájának meghatározására.

Linkek

• Java szimuláció orbitális mozgáson Archiválva : 2019. január 31. a Wayback Machine -nél . Java szükséges.
• Online orbit plotter . JavaScript szükséges .
• Orbitális mechanika (rakéta- és űrtechnológia)
• F. Varadi; B. Runnegar; M. Ghil. Successive Finements in Long-Term Integrations of Planetary Orbits  //  The Astrophysical Journal  : Journal. - IOP Publishing , 2003. - Vol. 592 . - P. 620-630 . - doi : 10.1086/375560 . - .
• A pályák megértése közvetlen manipuláció segítségével Archiválva : 2017. november 8. a Wayback Machine -nél . JavaScript és Macromedia szükséges
• Merrifield, Michael Orbits (beleértve az első emberes pályát) . Hatvan szimbólum . Brady Haran a Nottinghami Egyetemről . Letöltve: 2019. február 20. Az eredetiből archiválva : 2018. augusztus 30. (határozatlan)

Szótárak és enciklopédiák	Brockhaus és Efron a világ körül Kis Brockhaus és Efron Új Britannica (online) Britannica (online)
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4238276-2 J9U : 987007550832505171 LCCN : sh85095317 LNB : 000159137