Vad är en elliptisk bana?
En elliptisk bana är rörelsen av en kropp runt en annan på en oval form. Det kan definieras som en Kepler-bana som har en excentricitet som sträcker sig var som helst mellan 0 och 1. I studien av himmelmekanik behandlar en Kepler-bana lagar och principer för omloppsorgan som rör sig i form av en ellips, hyperbola eller parabola . I astrodynamik är excentriciteten, ibland kallad första excentricitet, för en bana en parameter som beskriver dess faktiska form och stretch.
Enligt standardantagandena och principerna för astrodynamik måste en bana ha en konisk sektionsform. Den koniska excentriciteten är då ett numeriskt värde. Detta nummer står för en specifik projiceringsvinkel och definierar en elliptisk bana planhet eller rundhet.
Excentricitet för en elliptisk bana kan också definieras som ett mått på avvikelse av en bana från formen av en standardcirkel. Orbital excentricitet för en perfekt cirkulär bana är 0. Detta värde fungerar som ett riktmärke för att utvärdera divergensen för en given elliptisk bana från standardcirkeln.
Jordens solsystem består av många naturliga satelliter som planeter, månar, kometer och liknande roterande kroppar. Dessa kroppar kretsar runt sina respektive primärer - som jorden som kretsar runt solen - längs en fast elliptisk bana. En allmän översikt över deras rörelse verkar ge ett intryck av cirkulära banor. I verkligheten följer emellertid alla himmelskroppar strikt elliptiska banor, med olika grader av excentriska åtgärder. Ju högre värde excentriciteten är, desto plattare och mer långsträckt kommer formen på den elliptiska banan att bli.
Excentriciteten för jordens elliptiska bana mäts för närvarande till 0,0167. Detta låga värde gör jordens elliptiska bana nästan en perfekt cirkel. Å andra sidan är excentervärden för kometer nära 1, vilket gör deras banor nästan platt och långsträckta. I händelse av ett gravitationsproblem med två kroppar, gör ett excentricitetsmått mellan 0 och 1 båda kropparna att rotera i identiska banor. Populära exempel på elliptiska banor är Hohmann-överföringsbanan, Molniya-bana och tundrabanan.
Begreppet elliptiska banor upptäcktes och främjades först av Johannes Kepler, en tysk forskare i början av 1600-talet. Resultaten publicerades i hans First Law of Planetary Motion och förde fram viktiga lagar relaterade till himmelkroppens banor. Dessa fynd har hjälpt forskare att förstå och studera egenskaperna hos en elliptisk bana.
Den specifika orbitalenergin, även känd som vis-viva energi, definieras som summan av potentiell energi och kinetisk energi för ett kretsande objekt. För en elliptisk bana är den specifika energin negativ och beräknas oberoende av dess excentricitet. Den elliptiska naturen hos planetbanor är en viktig egenskap som bestämmer säsongsändringar, temperaturzoner och klimatzoner för respektive planeter.