Плоскость орбиты: геометрия, физика и анатомия движения. Определение, параметры (наклон, долгота восходящего узла) и связь с эклиптикой Солнечной системы.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Понятие в геометрии и физике, анатомическое понятие.
Concept in geometry and physics
the anatomy concept
Орбитальная плоскость вращающегося тела — это геометрическая плоскость, в которой лежит его орбита. Для определения орбитальной плоскости достаточно трёх неколлинеарных точек в пространстве. Типичным примером могут служить положения центров массивного тела (центрального объекта) и обращающегося вокруг него небесного тела в два различных момента/точках его орбиты. Орбитальная плоскость определяется относительно опорной плоскости двумя параметрами: наклонением (i) и долготой восходящего узла (Ω). По определению, опорной плоскостью для Солнечной системы обычно считается орбитальная плоскость Земли, определяющая эклиптику — кажущуюся траекторию движения Солнца по небесной сфере в течение года. В других случаях, например, для луны или искусственного спутника, обращающегося вокруг другой планеты, удобно определять наклон орбиты луны как угол между её орбитальной плоскостью и экваториальной плоскостью планеты. Система координат, использующая орбитальную плоскость в качестве базовой плоскости, называется перифокальной системой координат.
The orbital plane of a revolving body is the geometric plane in which its orbit lies. Three non collinear points in space suffice to determine an orbital plane. A common example would be the positions of the centers of a massive body (host) and of an orbiting celestial body at two different times/points of its orbit. The orbital plane is defined in relation to a reference plane by two parameters: inclination (i) and longitude of the ascending node (Ω). By definition, the reference plane for the Solar System is usually considered to be Earth's orbital plane, which defines the ecliptic, the circular path on the celestial sphere that the Sun appears to follow over the course of a year. In other cases, for instance a moon or artificial satellite orbiting another planet, it is convenient to define the inclination of the Moon's orbit as the angle between its orbital plane and the planet's equatorial plane. The coordinate system defined that uses the orbital plane as the plane is known as the perifocal coordinate system.
Искусственные спутники вокруг Земли
Для ракет-носителей и искусственных спутников орбитальная плоскость является определяющим параметром орбиты, поскольку для изменения орбитальной плоскости объекта требуется очень большое количество топлива. Другие параметры, такие как орбитальный период, эксцентриситет орбиты и фаза орбиты, изменяются двигательными системами значительно легче. Орбитальные плоскости спутников испытывают возмущения из-за не сферической формы гравитационного поля Земли. Это приводит к медленному вращению орбитальной плоскости вокруг Земли, зависящему от угла между плоскостью и экватором Земли. Для плоскостей, находящихся под определенным углом, это может означать, что плоскость будет ориентироваться по Солнцу, образуя солнечно-синхронную орбиту. Окно запуска ракеты-носителя обычно определяется моментами времени, когда целевая орбитальная плоскость пересекает район старта.
For launch vehicles and artificial satellites, the orbital plane is a defining parameter of an orbit; as in general, it will take a very large amount of propellant to change the orbital plane of an object. Other parameters, such as the orbital period, the eccentricity of the orbit and the phase of the orbit are more easily changed by propulsion systems. Orbital planes of satellites are perturbed by the non spherical nature of the Earth's gravity. This causes the orbital plane of the satellite's orbit to slowly rotate around the Earth, depending on the angle the plane makes with the Earth's equator. For planes that are at a critical angle this can mean that the plane will track the Sun around the Earth, forming a Sun synchronous orbit. A launch vehicle's launch window is usually determined by the times when the target orbital plane intersects the launch site.