Qu'est-ce qu'une orbite elliptique?

Une orbite elliptique est le mouvement d'un corps autour d'un autre sur un trajet de forme ovale. Elle peut être définie comme une orbite de Kepler ayant une excentricité comprise entre 0 et 1. Dans l’étude de la mécanique céleste, une orbite de Kepler traite des lois et principes des corps en orbite se déplaçant sous la forme d’une ellipse, d’une hyperbole ou d’une parabole. . En astrodynamique, l’excentricité, parfois appelée première excentricité, d’une orbite est un paramètre qui décrit sa forme et son étirement réels.

Selon les hypothèses et principes standard de l'astrodynamique, une orbite doit avoir une forme de section conique. L'excentricité conique est alors une valeur numérique. Ce nombre représente un angle de projection spécifique, définissant la planéité ou la rondeur d'une orbite elliptique.

L'excentricité d'une orbite elliptique peut également être définie comme une mesure de la déviation d'une orbite par rapport à la forme d'un cercle standard. L’excentricité orbitale pour une orbite circulaire parfaite est 0. Cette valeur sert de repère pour évaluer la divergence d’une orbite elliptique donnée par rapport au cercle standard.

Le système solaire de la Terre est composé de nombreux satellites naturels tels que des planètes, des lunes, des comètes et des corps en rotation similaires. Ces corps orbitent autour de leurs primaires respectives - telles que la Terre en orbite autour du Soleil - le long d’une orbite elliptique fixe. Un aperçu général de leur mouvement semble donner une impression d’orbite circulaire. En réalité, cependant, tous les corps célestes suivent strictement les orbites elliptiques, avec des degrés variables de mesures excentriques. Plus la valeur de l'excentricité est élevée, plus la forme de l'orbite elliptique sera plate et allongée.

L'excentricité de l'orbite elliptique de la Terre est actuellement mesurée à 0,0167. Cette faible valeur fait de l'orbite elliptique de la Terre un cercle presque parfait. D'autre part, les valeurs excentriques pour les comètes sont proches de 1, rendant leurs orbites presque plates et allongées. En cas de problème gravitationnel à deux corps, une mesure d'excentricité comprise entre 0 et 1 permet aux deux corps de tourner dans des orbites identiques. Des exemples populaires d’orbites elliptiques sont l’orbite de transfert de Hohmann, l’orbite de Molniya et l’orbite de la toundra.

Le concept des orbites elliptiques a été découvert et promu par Johannes Kepler, un scientifique allemand du début du 17ème siècle. Les résultats ont été publiés dans sa première loi du mouvement planétaire et ont mis en avant des lois importantes relatives aux orbites des corps célestes. Ces découvertes ont aidé les scientifiques à comprendre et à étudier les propriétés d’une orbite elliptique.

L'énergie orbitale spécifique, également appelée énergie vis-viva, est définie comme la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique d'un objet en orbite. Pour une orbite elliptique, l'énergie spécifique est négative et est calculée indépendamment de son excentricité. La nature elliptique des orbites planétaires est une caractéristique importante qui détermine les changements saisonniers, les zones de température et les zones climatiques des planètes respectives.