Lista orbit - List of orbits
Poniżej znajduje się lista typów orbit :
Klasyfikacje centryczne
- Orbita galaktocentryczna : orbita wokół centrum galaktyki . Sun Wynika z tego typu orbicie o galaktycznym centrum w Drodze Mlecznej .
- Orbita heliocentryczna : orbita wokół Słońca . W Układzie Słonecznym wszystkie planety , komety i asteroidy znajdują się na takich orbitach, podobnie jak wiele sztucznych satelitów i fragmentów kosmicznych śmieci . Dla kontrastu, księżyce nie znajdują się na orbicie heliocentrycznej, ale raczej krążą wokół swojego obiektu macierzystego.
- Orbita geocentryczna : Orbita wokół Ziemi , np. Księżyca lub sztucznych satelitów .
- Orbita księżycowa (również orbita selenocentryczna): orbita wokół Księżyca Ziemi .
- Orbita areocentryczna : Orbita wokół planety Mars , na przykład jej księżyców lub sztucznych satelitów .
W przypadku orbit wokół planet innych niż Ziemia i Mars rzadziej stosuje się nazwy orbit zawierające terminologię grecką
- Orbita Merkurego (hermocentryczna lub hermiocentryczna): orbita wokół planety Merkury .
- Orbita Wenus (Afrodiocentryczna lub cytheriocentryczna): Orbita wokół planety Wenus .
- Orbita Jowisza (jowicentryczna lub zenocentryczna): orbita wokół planety Jowisz .
- Orbita Saturna (Kronocentryczna lub saturnocentryczna): Orbita wokół planety Saturn .
- Orbita Urana (Oranocentryczna): Orbita wokół planety Urana .
- Orbita Neptuna (posejdocentryczna): orbita wokół planety Neptun .
Klasyfikacje wysokości dla orbit geocentrycznych
- Niska orbita Ziemi (LEO): orbity geocentryczne o wysokości poniżej 2000 km (1200 mil).
- Średnia orbita Ziemi (MEO): orbity geocentryczne o wysokości od 2000 km (1200 mil) do nieco poniżej orbity geosynchronicznej na 35786 km (22 236 mil). Znany również jako pośrednia orbita kołowa . Są one używane w statkach kosmicznych Global Navigation Satellite System , takich jak GPS , GLONASS , Galileo , BeiDou . Satelity GPS krążą na orbicie na wysokości 20 200 kilometrów (12 600 mil) z okresem orbitalnym prawie 12 godzin.
- Orbita geosynchroniczna (GSO) i orbita geostacjonarna (GEO) to orbity wokół Ziemi odpowiadające okresowi obrotu gwiazdowego Ziemi . Chociaż terminy są często używane zamiennie, technicznie orbita geosynchroniczna odpowiada okresowi obrotu Ziemi, ale definicja nie wymaga, aby miała ona zerowe nachylenie orbity do równika, a zatem nie jest nieruchoma nad danym punktem na równiku, ale może oscylować na północ i południe w ciągu dnia. Tak więc orbita geostacjonarna jest definiowana jako orbita geosynchroniczna o zerowym nachyleniu. Orbity geosynchroniczne (i geostacjonarne) mają półoś główną o długości 42164 km (26199 mil). To działa na wysokości 35 786 km (22 236 mil). Obie okrążają Ziemię w ciągu jednego dnia gwiezdnego (w stosunku do gwiazd, a nie Słońca).
- Wysoka orbita Ziemi : orbity geocentryczne powyżej wysokości orbity geosynchronicznej (35 786 km lub 22 236 mil).
W przypadku satelitów krążących wokół Ziemi poniżej wysokości około 800 km opór atmosferyczny jest główną siłą zaburzającą orbitę spośród wszystkich sił niegrawitacyjnych. Powyżej 800 km ciśnienie promieniowania słonecznego powoduje największe perturbacje orbitalne. Jednak opór atmosferyczny silnie zależy od gęstości górnej atmosfery, która jest związana z aktywnością słoneczną, dlatego wysokość, na której wpływ oporu atmosferycznego jest podobny do ciśnienia promieniowania słonecznego, zmienia się w zależności od fazy cyklu słonecznego.
Klasyfikacje nachylenia
-
Orbita nachylona : orbita, której nachylenie względem płaszczyzny równikowej nie wynosi 0.
- Orbita polarna : orbita, która przechodzi nad lub prawie nad obydwoma biegunami planety podczas każdego obrotu. Dlatego ma nachylenie (lub bardzo bliskie) 90 stopni lub -90 stopni.
- Polarna orbita synchroniczna Słońca (SSO): prawie biegunowa orbita, która przechodzi przez równik w tym samym lokalnym czasie słonecznym przy każdym przejściu. Przydatne do robienia zdjęć z satelitów, ponieważ cienie będą takie same przy każdym przejściu.
-
Orbita nienachylona : Orbita, której nachylenie w stosunku do pewnej płaszczyzny odniesienia jest równe zeru .
- Orbita ekliptyczna : orbita nienachylona w stosunku do ekliptyki .
- Orbita równikowa : orbita nienachylona w stosunku do równika .
- W pobliżu orbity równikowej : orbita, której nachylenie względem płaszczyzny równikowej jest bliskie zeru. Orbita ta pozwala na szybkie ponowne odwiedziny (dla pojedynczego statku kosmicznego na orbicie) w pobliżu równikowych miejsc naziemnych.
Klasyfikacje kierunkowe
- Prograde orbit : Orbita, która jest w tym samym kierunku, co rotacja pierwotna (tj. na wschód na Ziemi). Zgodnie z konwencją nachylenie orbity Prograde określa się jako kąt mniejszy niż 90°.
- Orbita wsteczna : Licznik orbity w stosunku do kierunku obrotu elementu pierwotnego. Zgodnie z konwencją orbity wsteczne są określane z kątem nachylenia większym niż 90°. Oprócz tych na orbicie synchronicznej do Słońca , niewiele satelitów jest wystrzeliwanych na orbitę wsteczną na Ziemi, ponieważ ilość paliwa wymagana do ich wystrzelenia jest większa niż w przypadku orbity progresywnej. Dzieje się tak dlatego, że kiedy rakieta startuje na ziemi, ma już składową prędkości na wschód, równą prędkości obrotowej planety na jej szerokości geograficznej startu .
Klasyfikacje ekscentryczności
Istnieją dwa rodzaje orbit: orbity zamknięte (okresowe) i orbity otwarte (ucieczkowe). Orbity kołowe i eliptyczne są zamknięte. Orbity paraboliczne i hiperboliczne są otwarte. Orbity promieniowe mogą być otwarte lub zamknięte.
- Orbita kołowa : Orbita o mimośrodzie równym 0, której ścieżka przebiega po okręgu .
-
Orbita eliptyczna : Orbita o mimośrodzie większym niż 0 i mniejszym niż 1, której orbita podąża ścieżką elipsy .
- Geostacjonarnych lub przeniesienie na orbicie geostacjonarnej (GOT): czy eliptyczny orbicie , gdzie Perygeum znajduje się na wysokości, o orbicie Ziemi (Leo) i apogeum na wysokości z orbity geostacjonarnej .
- Orbita transferowa Hohmanna : Manewr orbitalny, który przenosi statek kosmiczny z jednej orbity kołowej na drugą za pomocą dwóch impulsów silnika . Manewr ten został nazwany na cześć Waltera Hohmanna .
- Orbita balistyczna : orbita o niższej energii niż orbita transferowa Hohmanna , statek kosmiczny poruszający się z niższą prędkością orbitalną niż docelowe ciało niebieskie jest umieszczany na podobnej orbicie, umożliwiając planecie lub księżycowi ruch w jej kierunku i grawitacyjne złapanie go na orbicie wokół ciała niebieskiego.
- Orbita koeliptyczna: Względne odniesienie dla dwóch statków kosmicznych – lub ogólniej satelitów – na orbicie w tej samej płaszczyźnie. „Orbity koeliptyczne można zdefiniować jako dwie orbity współpłaszczyznowe i współogniskowe . Właściwość orbit koeliptycznych polega na tym, że różnica w wielkości między wyrównanymi wektorami promienia jest prawie taka sama, niezależnie od tego, w którym miejscu orbity się znajdują. Z tego i innych powodów , orbity koeliptyczne są przydatne podczas spotkania [statków kosmicznych] .
-
Orbita paraboliczna : Orbita z mimośrodem równym 1. Taka orbita ma również prędkość równą prędkości ucieczki, a zatem uniknie przyciągania grawitacyjnego planety . Jeśli prędkość orbity parabolicznej zostanie zwiększona, stanie się ona orbitą hiperboliczną.
- Orbita ewakuacyjna : Orbita paraboliczna, na której obiekt ma prędkość ucieczki i oddala się bezpośrednio od planety .
- Orbita przechwytująca : Orbita paraboliczna, na której obiekt ma prędkość ucieczki i porusza się bezpośrednio w kierunku planety .
- Orbita hiperboliczna : Orbita o ekscentryczności większej niż 1. Taka orbita ma również prędkość przekraczającą prędkość ucieczki i jako taka uniknie przyciągania grawitacyjnego planety i będzie podróżować w nieskończoność, dopóki nie zadziała na nią inne ciało z wystarczającą siłą grawitacji.
-
Orbita promieniowa : Orbita o zerowym momencie pędu i mimośrodzie równym 1. Oba obiekty poruszają się w linii prostej bezpośrednio do siebie lub od siebie.
- Promieniowa orbita eliptyczna : Zamknięta orbita eliptyczna, na której obiekt porusza się z prędkością mniejszą niż prędkość ucieczki . Jest to orbita eliptyczna z półoś małą = 0 i mimośrodem = 1. Chociaż mimośród wynosi 1, nie jest to orbita paraboliczna.
- Promieniowa orbita paraboliczna : Otwarta orbita paraboliczna, na której obiekt porusza się z prędkością ucieczki .
- Promieniowa orbita hiperboliczna : otwarta orbita hiperboliczna, na której obiekt porusza się z prędkością większą niż prędkość ucieczki . Jest to orbita hiperboliczna z półoś małą = 0 i mimośrodem = 1. Chociaż mimośród wynosi 1, nie jest to orbita paraboliczna.
Klasyfikacje synchroniczności
-
Orbita synchroniczna : Orbita, której okres jest wymierną wielokrotnością średniego okresu obrotu ciała na orbicie i jest w tym samym kierunku obrotu, co to ciało. Oznacza to, że ślad satelity widziany z korpusu centralnego powtórzy się dokładnie po określonej liczbie orbit. W praktyce powszechne są tylko przełożenia 1:1 (geosynchroniczne) i 1:2 (półsynchroniczne).
-
Orbita geosynchroniczna (GSO): Orbita wokół Ziemi z okresem równym jednemu dniowi gwiezdnemu , co jest średnim okresem obrotu Ziemi wynoszącym 23 godziny , 56 minut , 4,091 sekundy . W przypadku prawie kołowej orbity oznacza to wysokość około 35 786 kilometrów (22 236 mil). Nachylenie i mimośród orbity niekoniecznie muszą być zerowe. Jeśli zarówno nachylenie, jak i mimośród wynoszą zero, satelita będzie wydawał się nieruchomy z ziemi. Jeśli nie, to każdego dnia satelita śledzi analemę (tj. „ósemkę”) na niebie, widzianą z ziemi. Gdy orbita jest kołowa, a okres rotacji ma zerowe nachylenie, uważa się, że orbita jest również geostacjonarna . Znany również jako orbita Clarke'a po pisarzu Arthurze C. Clarke'u .
- Orbita geostacjonarna (GEO): Okrągła orbita geosynchroniczna o nachyleniu równym zero. Dla obserwatora na ziemi satelita ten jawi się jako stały punkt na niebie. „Wszystkie orbity geostacjonarne muszą być geosynchroniczne, ale nie wszystkie orbity geosynchroniczne są geostacjonarne”.
- Orbita tundry : synchroniczna, ale wysoce eliptyczna orbita o znacznym nachyleniu (zazwyczaj blisko 63,4°) i okresie orbitalnym jednego dnia syderycznego (23 godziny i 56 minut dla Ziemi). Taki satelita spędza większość czasu nad wyznaczonym obszarem planety . Szczególne nachylenie sprawia, że przesunięcie perygeum jest niewielkie.
-
Orbita areosynchroniczna (ASO): synchroniczna orbita wokół planety Mars o okresie obiegu równym długości dnia gwiezdnego Marsa , 24,6229 godzin .
- Orbita areostacjonarna (AEO): Okrągła orbita areosynchroniczna w płaszczyźnie równikowej i około 17 000 km (10 557 mil ) nad powierzchnią Marsa. Dla obserwatora na Marsie satelita ten wydawałby się stałym punktem na niebie.
-
Orbita geosynchroniczna (GSO): Orbita wokół Ziemi z okresem równym jednemu dniowi gwiezdnemu , co jest średnim okresem obrotu Ziemi wynoszącym 23 godziny , 56 minut , 4,091 sekundy . W przypadku prawie kołowej orbity oznacza to wysokość około 35 786 kilometrów (22 236 mil). Nachylenie i mimośród orbity niekoniecznie muszą być zerowe. Jeśli zarówno nachylenie, jak i mimośród wynoszą zero, satelita będzie wydawał się nieruchomy z ziemi. Jeśli nie, to każdego dnia satelita śledzi analemę (tj. „ósemkę”) na niebie, widzianą z ziemi. Gdy orbita jest kołowa, a okres rotacji ma zerowe nachylenie, uważa się, że orbita jest również geostacjonarna . Znany również jako orbita Clarke'a po pisarzu Arthurze C. Clarke'u .
-
Orbita podsynchroniczna : orbita dryfująca blisko GSO/GEO.
- Orbita półsynchroniczna : Orbita z okresem orbitalnym równym połowie średniego okresu obrotu ciała na orbicie i w tym samym kierunku obrotu co to ciało. Dla Ziemi oznacza to okres niecałych 12 godzin na wysokości około 20 200 km (12 544,2 mil), jeśli orbita jest kołowa.
Orbity w galaktykach lub modelach galaktyk
- Orbita pudełkowa : orbita w trójosiowej galaktyce eliptycznej, która wypełnia obszar o kształcie zbliżonym do pudełka.
- Orbita piramidowa : orbita w pobliżu masywnej czarnej dziury w centrum trójosiowej galaktyki. Orbitę można opisać jako elipsę Keplera, która precesuje wokół czarnej dziury w dwóch ortogonalnych kierunkach, z powodu momentów obrotowych galaktyki trójosiowej. Mimośród elipsy osiąga jedność w czterech rogach piramidy, dzięki czemu gwiazda na orbicie może bardzo zbliżyć się do czarnej dziury.
- Orbita tubowa : Orbita w pobliżu masywnej czarnej dziury w centrum osiowosymetrycznej galaktyki. Podobny do orbity piramidalnej, z tą różnicą, że zachowana jest jedna składowa orbitalnego momentu pędu; w rezultacie ekscentryczność nigdy nie osiąga jedności.
Klasyfikacje specjalne
- Orbita synchroniczna ze słońcem : Orbita, która łączy wysokość i nachylenie w taki sposób, że satelita przechodzi nad dowolnym punktem powierzchni planety w tym samym lokalnym czasie słonecznym . Taka orbita może umieścić satelitę w stałym świetle słonecznym i jest przydatna do obrazowania , szpiegowania i satelitów meteorologicznych .
- Orbita zamrożona : Orbita, na której poprzez staranny dobór parametrów orbity zminimalizowano naturalny dryf wynikający z kształtu ciała centralnego.
- Orbita Księżyca : Te cechy orbitalne z Księżyca . Średnia wysokość 384 403 kilometrów (238 857 mil), orbita eliptyczna - nachylona .
- Oprócz niskiej orbicie Ziemi (Bleo) i poza orbitę Ziemi (BEO) to szeroka klasa orbitach, które energicznie dalej na zewnątrz niż niskiej orbicie Ziemi lub wymagają włożenia do heliocentrycznej orbicie jako część podróży, która może wymagać wielu wstawki orbitalne , odpowiednio.
- Prawie prostoliniowa orbita halo (NRHO): orbita planowana obecnie w przestrzeni okołoksiężycowej jako orbita selenocentryczna, która posłuży jako miejsce postojowe dla przyszłych misji. Planowana orbita NASA Lunar Gateway na około 2024 r., jako wysoce eliptyczna, siedmiodniowa, prawie prostoliniowa orbita halo wokół Księżyca, która zbliży małą stację kosmiczną na odległość 3000 kilometrów (1900 mil) od północnego bieguna Księżyca przy najbliższym zbliżeniu i tak daleko, jak 70 000 kilometrów (43 000 mil) nad księżycowym biegunem południowym .
- Odległa orbita wsteczna (DRO): stabilna kołowa orbita wsteczna (zwykle odnosi się do księżycowej odległej orbity wstecznej). Stabilność oznacza, że satelity w DRO nie muszą używać stacji utrzymującej paliwo, aby pozostać na orbicie. Księżycowy DRO to wysoka orbita księżycowa o promieniu około 61 500 km. Zostało to zaproponowane w 2017 roku jako możliwa orbita Gateway, poza EM L1 i L2.
- Zanikająca orbita : Zanikająca orbita to orbita na małej wysokości, która z czasem maleje ze względu na opór atmosferyczny. Służy do usuwania umierających sztucznych satelitów lub do hamowania aeroplanetarnego statku kosmicznego.
- Orbita podążająca za Ziemią , orbita heliocentryczna umieszczona tak, że satelita początkowo będzie podążał za Ziemią, ale z nieco mniejszą orbitalną prędkością kątową, tak że z roku na rok porusza się dalej w tył. Orbita ta została wykorzystana w teleskopie kosmicznym Spitzera , aby drastycznie zmniejszyć obciążenie cieplne ciepłej Ziemi z bardziej typowej orbity geocentrycznej stosowanej w teleskopach kosmicznych.
- Orbita cmentarna (lub utylizacja, orbita śmieciowa) : orbita, na którą przesuwane są satelity po zakończeniu ich działania. Dla satelitów geostacjonarnych kilkaset kilometrów nad orbitą geosynchroniczną .
- Orbita parkingowa, orbita tymczasowa.
-
Przenieś orbitę , orbitę używaną podczas manewru orbitalnego z jednej orbity na drugą.
- Księżycowa orbita transferowa (LTO) realizowana za pomocą trans-księżycowego wstrzyknięcia (TLI)
- Orbita transferowa Marsa (MTO) znana również jako orbita trans-Mars injection (TMI)
- Powtórz orbitę : Orbita, na której ślad naziemny satelity powtarza się po pewnym czasie.
Klasyfikacje pseudoorbity
- Orbita w kształcie podkowy : orbita, która wydaje się obserwatorowi naziemnemu, że krąży wokół określonej planety, ale w rzeczywistości znajduje się na orbicie z planetą . Zobacz asteroidy 3753 Cruithne i 2002 AA 29 .
- Orbity Halo i orbity Lissajous : Są to orbity wokół punktu Lagrange'a . Punkty Lagrange'a są pokazane na sąsiednim diagramie, a orbity w pobliżu tych punktów pozwalają statkowi kosmicznemu pozostać w stałej względnej pozycji przy bardzo małym zużyciu paliwa. Orbity wokół punktu L 1 są używane przez statki kosmiczne, które chcą mieć stały widok na Słońce, takie jak Obserwatorium Solarne i Heliosferyczne . Orbity wokół L 2 są wykorzystywane przez misje, które zawsze chcą mieć za sobą zarówno Ziemię, jak i Słońce. Dzięki temu pojedyncza osłona blokuje promieniowanie zarówno Ziemi, jak i Słońca, umożliwiając pasywne chłodzenie wrażliwych instrumentów. Przykłady obejmują sondę Wilkinson Microwave Anisotropy Probe oraz nadchodzący Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba . L1, L2 i L3 są orbitami niestabilnymi[6], co oznacza, że małe perturbacje spowodują, że orbitujący statek będzie dryfował z orbity bez okresowych poprawek.
- Orbita P/2 , bardzo stabilna księżycowa orbita rezonansowa 2:1 , która została po raz pierwszy użyta z sondą TESS ( Transiting Exoplanet Survey Satellite ) w 2018 roku.