Hvad er en elliptisk bane?
En elliptisk bane er bevægelsen af det ene legeme omkring et andet i en oval form. Det kan defineres som en Kepler-bane, der har en excentricitet, der spænder overalt mellem 0 og 1. I studiet af himmelmekanik handler en Kepler-bane om lovene og principperne for kredsløb, der bevæger sig i form af en ellipse, hyperbola eller parabola . I astrodynamik er excentriciteten, som undertiden kaldes første excentricitet, af en bane en parameter, der beskriver dens faktiske form og strækning.
Under standard antagelser og principper for astrodynamik skal en bane have en konisk snitform. Den koniske excentricitet er derefter en numerisk værdi. Dette nummer står for en bestemt projektionsvinkel, der definerer en elliptisk bane fladhed eller rundhed.
Excentricitet for en elliptisk bane kan også defineres som et mål for afvigelse af en bane fra formen af en standardcirkel. Orbital excentricitet for en perfekt cirkulær bane er 0. Denne værdi tjener som benchmark til at evaluere divergensen for en given elliptisk bane fra standardcirklen.
Jordens solsystem består af adskillige naturlige satellitter som planeter, måner, kometer og lignende roterende kroppe. Disse kroppe kredser rundt om deres respektive primærer - såsom Jorden, der kredser rundt om Solen - langs en fast elliptisk bane. En generel oversigt over deres bevægelse ser ud til at give et indtryk af cirkulære baner. I virkeligheden følger alle himmelske kropper strengt elliptiske baner med forskellige grader af excentriske mål. Jo højere værdien af excentricitet er, desto fladere og mere langstrakt er formen på den elliptiske bane.
Excentriciteten af Jordens elliptiske bane måles på nuværende tidspunkt til at være 0,0167. Denne lave værdi gør jordens elliptiske bane til næsten en perfekt cirkel. På den anden side er excentriske værdier for kometer tæt på 1, hvilket gør deres baner næsten flade og langstrakte. I tilfælde af et tyngdeproblematisk to-legemsproblem giver et excentricitetsmål mellem 0 og 1 begge organer mulighed for at dreje i identiske baner. Populære eksempler på elliptiske kredsløb er Hohmann-overførselsbanen, Molniya-bane og tundrabanen.
Begrebet elliptiske kredsløb blev først opdaget og fremmet af Johannes Kepler, en tysk videnskabsmand i det tidlige 1600-tallet. Resultaterne blev offentliggjort i hans første lov om planetarisk bevægelse og fremsatte vigtige love relateret til bane fra himmellegemer. Disse fund har hjulpet forskere med at forstå og studere egenskaberne ved en elliptisk bane.
Den specifikke orbitalenergi, også kendt som vis-viva energi, er defineret som summen af potentiel energi og kinetisk energi fra et kredsløb objekt. For en elliptisk bane er den specifikke energi negativ og beregnes uanset dens excentricitet. Den elliptiske natur af planetariske kredsløb er en vigtig funktion, der bestemmer sæsonændringer, temperaturzoner og de klimatiske zoner på de respektive planeter.