Список орбит - List of orbits

Это динамический список и, возможно, никогда не сможет удовлетворить определенные стандарты полноты. Вы можете помочь добавление недостающих предметов с надежные источники.

Сравнение геостационарной околоземной орбиты с GPS, ГЛОНАСС, Галилео и Компас (средняя околоземная орбита) система спутниковой навигации орбиты с Международная космическая станция, Космический телескоп Хаббла и Созвездие Иридиум орбиты, а номинальный размер земной шар.^[а] В Луна Его орбита примерно в 9 раз больше (по радиусу и длине), чем геостационарная орбита.^[b]

Различные орбиты Земли в масштабе; самое сокровенное,   красная пунктирная линия представляет собой орбиту Международная космическая станция (МКС);   голубой обозначает низкую околоземную орбиту,   желтый представляет среднюю околоземную орбиту, а   черная пунктирная линия представляет геостационарную орбиту.   Зеленая пунктирная линия представляет собой орбиту спутниковая система навигации (GPS) спутники.

Ниже приводится список типов орбиты:

Центрические классификации

• Галактоцентрическая орбита:^[1] Орбита вокруг центра галактика. В солнце следует по орбите этого типа вокруг галактический центр из Млечный Путь.
• Гелиоцентрическая орбита: Орбита вокруг солнце. в Солнечная система, все планеты, кометы, и астероиды находятся на таких орбитах, как и многие искусственные спутники и части космический мусор. Луны напротив, не в гелиоцентрическая орбита а скорее вращаются вокруг своего родительского объекта.
• Геоцентрическая орбита: Орбита вокруг планеты земной шар, например, Луна или из искусственные спутники.
• Лунная орбита (также селеноцентрическая орбита): орбита вокруг Земли Луна.
• Ареоцентрическая орбита: Орбита вокруг планеты Марс, например, его луны или же искусственные спутники.

Для орбит, сосредоточенных вокруг других планет, кроме Земли и Марса, наименования орбит, включающие греческую терминологию, используются реже.

• Орбита Меркурия (гермоцентрическая или гермиоцентрическая): орбита вокруг планеты. Меркурий.
• Орбита Венеры (афродиоцентрическая или цитериоцентрическая): орбита вокруг планеты. Венера.
• Орбита Юпитера (Юовицентрическая или зеноцентрическая^[2]): Орбита вокруг планеты Юпитер.
• Орбита Сатурна (Кроноцентрическая^[2] или сатурноцентрический): орбита вокруг планеты Сатурн.
• Орбита Урана (ораноцентрическая): орбита вокруг планеты. Уран.
• Орбита Нептуна (Посейдоцентрическая): орбита вокруг планеты. Нептун.^{[нужна цитата ]}

Классификация высот для геоцентрических орбит

• Низкая околоземная орбита (LEO): геоцентрические орбиты с высотой менее 2000 км (1200 миль).^[3]
• Средняя околоземная орбита (MEO): геоцентрические орбиты с высотой от 2000 км (1200 миль) до чуть ниже геостационарная орбита на 35 786 км (22 236 миль). Также известен как промежуточная круговая орбита. Это «чаще всего на 20 200 километров (12 600 миль) или 20 650 километров (12830 миль) с периодом обращения 12 часов».^[4]
• Геосинхронная орбита (GSO) и геостационарная орбита (GEO) - это орбиты вокруг Земли, соответствующие орбитам Земли. звездное вращение период. Хотя термины часто используются взаимозаменяемо, технически геосинхронная орбита соответствует периоду вращения Земли, но определение не требует, чтобы она имела нулевой наклон орбиты к экватору и, следовательно, не была стационарной выше заданной точки на экваторе, но может колебаться на север. и юг в течение дня. Таким образом, геостационарная орбита определяется как геостационарная орбита с нулевым наклоном. Геосинхронные (и геостационарные) орбиты имеют большая полуось 42 164 км (26 199 миль).^[5] Это работает до высоты 35 786 км (22 236 миль). Оба совершают один полный оборот вокруг Земли за звездные сутки (относительно звезд, а не Солнца).
• Высокая околоземная орбита: геоцентрические орбиты над высотой геостационарная орбита (35 786 км или 22 236 миль).^[4]

Классификация по наклону

• Наклонная орбита: Орбита, склонность в отношении экваториальная плоскость не 0.
  • Полярная орбита: Орбита, которая проходит над или почти над обоими полюсами планеты при каждом обороте. Следовательно, он имеет склонность из (или очень близко к) либо 90 градусы или −90 градусов.
  • Полярный Солнечно-синхронная орбита (SSO): Почти полярная орбита что проходит экватор в том же местном солнечное время на каждом проходе. Полезный для изображение - прием спутников, потому что тени будет одинаковым на каждом проходе.
• Ненаклонная орбита: Орбита, склонность равен нулю относительно некоторого плоскость отсчета.
  • Эклиптическая орбита: А безнаклонная орбита с уважением к эклиптика.
  • Экваториальная орбита: А безнаклонная орбита с уважением к экватор.
• Около экваториальной орбиты: Орбита, наклон которой относительно экваториальная плоскость почти ноль. Эта орбита позволяет быстро пересмотреть (для одного орбитального космического корабля) приэкваториальные наземные объекты.

Направленные классификации

• Улучшить орбиту: Орбита, которая находится в том же направлении, что и вращение главного объекта (то есть на восток на Земле). По условию склонность орбиты Prograde указан как угол менее 90 °.
• Ретроградная орбита: Орбитальный счетчик направления вращения первичной обмотки. По соглашению ретроградные орбиты обозначаются значком склонность угол более 90 °. Помимо тех, что в Солнечно-синхронная орбита, несколько спутников запущены в ретроградная орбита на Земле, потому что для их запуска требуется больше топлива, чем для прямой орбиты. Это потому, что, когда ракета стартует на земле, она уже имеет восточный компонент скорость равной скорости вращения планеты при запуске широта.

Классификация эксцентриситета

Есть два типа орбит: закрытые (периодические) орбиты и открытые (уходящие) орбиты. Круговая и эллиптическая орбиты замкнуты. Параболические и гиперболические орбиты открыты. Радиальные орбиты могут быть как открытыми, так и закрытыми.

• Круговая орбита: Орбита, имеющая эксцентриситет 0 и чей путь ведет круг.
• Эллиптическая орбита: Орбита с эксцентриситет больше 0 и меньше 1, чья орбита соответствует пути эллипс.
  • Геостационарная или геостационарная переходная орбита (GTO): An эллиптическая орбита где перигей находится на высота из низкая околоземная орбита (LEO) и апогей на высота из геостационарная орбита.
  • Переходная орбита Хомана: An орбитальный маневр это перемещает космический корабль от одного круговая орбита к другому с использованием двух двигателей импульсы. Этот маневр был назван в честь Вальтер Хоманн.
  • Баллистическая орбита захвата: орбита с меньшей энергией, чем Переходная орбита Хомана, космический корабль движется на орбитальная скорость чем целевое небесное тело помещается на аналогичную орбиту, позволяя планете или луне двигаться к нему и гравитационно удерживать его на орбите вокруг небесного тела.^[6]
  • Коэллиптическая орбита: относительный ориентир для двух космических аппаратов или, в более общем смысле, спутники - на орбите в одной плоскости. "Коэллиптические орбиты можно определить как две орбиты, которые копланарный и конфокальный. Свойство коэллиптических орбит состоит в том, что разница в величине между выровненными радиус-векторами почти одинакова, независимо от того, где в пределах орбит они расположены. По этой и другим причинам коэллиптические орбиты полезны в [космических кораблях] рандеву ".^[7]
• Параболическая орбита: Орбита с эксцентриситетом, равным 1. Такая орбита также имеет скорость равно скорость убегания и, следовательно, избежит гравитационного притяжения планета. Если увеличить скорость параболической орбиты, она станет гиперболической.
  • Покинуть орбиту: А параболическая орбита где у объекта есть скорость убегания и движется прямо от планета.
  • Захват орбиты: А параболическая орбита где у объекта есть скорость убегания и движется прямо к планета.
• Гиперболическая орбита: Орбита с эксцентриситетом больше 1. Такая орбита также имеет скорость сверх скорость убегания и, как таковой, избежит гравитационного притяжения планета и продолжать путешествовать бесконечно пока на него не воздействует другое тело с достаточной гравитационной силой.
• Радиальная орбита: Орбита с нулем угловой момент и эксцентриситет, равный 1. Два объекта движутся прямо навстречу друг другу или от них по прямой.
  • Радиальная эллиптическая орбита: Закрытый эллиптическая орбита где объект движется со скоростью меньше скорость убегания. Это эллиптическая орбита с малой полуосью = 0 и эксцентриситетом = 1. Хотя эксцентриситет равен 1, это не параболическая орбита.
  • Радиальная параболическая орбита: Открытый параболическая орбита где объект движется в скорость убегания.
  • Радиальная гиперболическая орбита: Открытый гиперболическая орбита где объект движется со скоростью, превышающей скорость убегания. Это гиперболическая орбита с малой полуосью = 0 и эксцентриситетом = 1. Хотя эксцентриситет равен 1, это не параболическая орбита.

Классификация синхронности

Геостационарная орбита с севера небесный полюс. Наблюдателю на вращающейся Земле красный и желтый спутники кажутся неподвижными в небе над Сингапуром и Африкой соответственно.

• Синхронная орбита: Орбита, период является рациональным кратным среднему период вращения тела, вращающегося по орбите, и в том же направлении вращения, что и это тело. Это означает, что траектория спутника, если смотреть со стороны центрального тела, будет повторяться точно после фиксированного числа оборотов. На практике распространены только отношения 1: 1 (геосинхронный) и 1: 2 (полусинхронный).
  • Геосинхронная орбита (ГСО): орбита вокруг Земли с периодом, равным единице. звездный день, что является средним периодом вращения Земли 23 часы, 56 минут, 4.091 секунды. Для почти круговой орбиты это означает высоту примерно 35 786 километров (22 236 миль). Наклонение и эксцентриситет орбиты не обязательно равны нулю. Если и наклон, и эксцентриситет равны нулю, то спутник будет казаться неподвижным с земли. Если нет, то каждый день спутник отслеживает аналемма (то есть "восьмерка") в небе, если смотреть с земли. Когда орбита круговая, а период вращения имеет нулевое наклонение, орбита также считается геостационарный. Также известен как Орбита Кларка после писателя Артур Кларк.^[4]
    • Геостационарная орбита (GEO): циркуляр геостационарная орбита с склонность нуля. Для наземного наблюдателя этот спутник кажется неподвижной точкой в ​​небе. «Все геостационарные орбиты должны быть геостационарными, но не все геостационарные орбиты являются геостационарными».^[4]
    • Тундровая орбита: Синхронно, но очень эллиптическая орбита со значительным склонность (обычно около 63,4 °) и орбитальный период одного звездный день (23 часа 56 минут для Земли). Такой спутник большую часть времени проводит над обозначенной зоной планета. Благодаря особому наклону смещение перигея остается небольшим.^[8]
  • Ареосинхронная орбита (ASO): А синхронная орбита вокруг планеты Марс с орбитальный период равной по длине Марсу звездный день, 24.6229 часы.
    • Ареостационарная орбита (AEO): A круговой ареосинхронная орбита на экваториальная плоскость и около 17000 км (10,557 миль ) над поверхностью Марса. Наблюдателю на Марсе этот спутник мог бы показаться неподвижной точкой на небе.
• Подсинхронная орбита: Дрейфующая орбита близко ниже ГСО / ГСО.
  • Полусинхронная орбита: Орбита с орбитальный период равно половине среднего период вращения тела, вращающегося по орбите, и в том же направлении вращения, что и это тело. Для Земли это означает период чуть менее 12 часов при высота приблизительно 20 200 км (12 544,2 мили), если орбита круговая.^{[нужна цитата ]}
    • Молния орбита: Полусинхронная вариация Тундровая орбита. Для Земли это означает орбитальный период чуть менее 12 часов. Такой спутник большую часть времени проводит в двух обозначенных областях планета. Наклон 63,4 ° обычно используется для того, чтобы смещение перигея было небольшим.^[8]
• Суперсинхронная орбита: Любая орбита, на которой орбитальный период из спутник или же небесное тело больше периода вращения тела, содержащего барицентр орбиты.

Орбиты в галактиках или модели галактик

• Коробчатая орбита: Орбита в трехосном эллиптическая галактика который заполняет область примерно прямоугольной формы.
• Орбита пирамиды: Орбита около массивного черная дыра в центре трехосной галактики.^[9] Орбиту можно описать как кеплеровский эллипс, который прецессы о черной дыре в двух ортогональных направлениях из-за крутящие моменты из трехосной галактики.^[10] Эксцентриситет эллипса достигает единицы в четырех углах пирамиды, позволяя звезде на орбите подойти очень близко к черной дыре.
• Трубчатая орбита: Орбита около массивного черная дыра в центре осесимметричной галактики. Подобно орбите пирамиды, за исключением того, что сохраняется одна компонента орбитального углового момента; в результате эксцентриситет никогда не достигает единицы.^[10]

Особые классификации

• Солнечно-синхронная орбита: Орбита, которая объединяет высота и склонность таким образом, что спутник проходит над любой заданной точкой планеты поверхность в том же месте солнечное время. Такая орбита может помещать спутник под постоянный солнечный свет и полезна для визуализация, шпион, и метеорологические спутники.
• Замороженная орбита: Орбита, на которой естественный дрейф из-за формы центрального тела был минимизирован путем тщательного выбора параметров орбиты.
• Орбита Луны: The орбитальные характеристики из Луна. Средний высота 384 403 км (238 857 миль), эллиптический -наклонная орбита.
• За пределами низкой околоземной орбиты (BLEO) и за пределами околоземной орбиты (BEO) - это широкий класс орбит, которые энергично дальше чем низкая околоземная орбита или требуют вставки в гелиоцентрическая орбита как часть путешествия, которое может потребовать нескольких орбитальные вставки, соответственно.
• Почти прямолинейная гало-орбита (NRHO): орбита, планируемая в настоящее время в окололунный космос, как селеноцентрическая орбита, которая будет служить плацдармом для будущих миссий. ^[11][12] Планируемая орбита НАСА Лунные врата примерно в 2024 году в виде высокоэллиптического семидневного почти прямолинейного гало-орбита вокруг Луны, что доставит небольшую космическую станцию ​​в пределах 3000 километров (1900 миль) от северный полюс Луны при ближайшем приближении и на расстоянии до 70000 километров (43000 миль) над южный полюс Луны.^[13][14][15]
• Дальняя ретроградная орбита (DRO): стабильный круговой ретроградная орбита (обычно имеется в виду дальняя ретроградная лунная орбита). Стабильность означает, что спутникам в DRO не нужно использовать топливо на станции, чтобы оставаться на орбите. Лунный DRO - это высокая лунная орбита с радиусом приблизительно 61 500 км.^[16] Это было предложено^{[кем? ]} в 2017 году как возможный шлюз^{[требуется разъяснение ]} орбита вне EM L1 и L2.^[12]
• Затухающая орбита: Затухающая орбита - это орбита на малой высоте, которая со временем уменьшается из-за сопротивления атмосферы. Используется для утилизации умирающих искусственных спутников или для аэротормоз межпланетный космический корабль.
• Земляная орбита, гелиоцентрическая орбита, которая размещена таким образом, что спутник первоначально будет следовать за Землей, но с несколько меньшей орбитальной угловой скоростью, так что из года в год он смещается дальше. Эта орбита использовалась на Космический телескоп Спитцера чтобы резко снизить тепловую нагрузку от теплой Земли с более типичной геоцентрической орбиты, используемой для космических телескопов.^[17]
• Орбита кладбища (или утилизация, мусорная орбита): орбита, на которую спутники переводятся в конце своей работы. Для геостационарных спутников на несколько сотен километров выше геосинхронный орбита.^[18][19]
• Парковочная орбита, временная орбита.
• Переходная орбита, орбита, использованная во время орбитальный маневр с одной орбиты на другую.
• Повторить орбиту: Орбита, на которой наземный трек спутника повторяется через определенный период времени.

Классификации псевдоорбит

Диаграмма, показывающая пять лагранжевых точек в системе двух тел, одно тело которого намного массивнее другого (например, Солнце и Земля). В такой системе L₃ –L₅ расположены немного за пределами орбиты вторичного компонента, несмотря на их появление на этой мелкомасштабной диаграмме.

• Подковообразная орбита: Орбита, которая кажется наземному наблюдателю вращающейся вокруг определенного планета но на самом деле в на орбите с планета. Увидеть астероиды 3753 Cruithne и 2002 AA₂₉.
• Лунная переходная орбита (LTO)^{[требуется разъяснение ]} (выполнено с транслунная инъекция, TLI)
• Переходная орбита Марса (MTO), также известная как орбита с закачкой через Марс (TMI)
• Гало-орбиты и Орбиты Лиссажу: Это орбиты вокруг Точка лагранжиана. Точки Лагранжа показаны на соседней диаграмме, и орбиты около этих точек позволяют космическому аппарату оставаться в постоянном относительном положении с очень небольшим использованием топлива. Орбиты вокруг L₁ точки используются космическими кораблями, которые хотят постоянно видеть Солнце, например Солнечная и гелиосферная обсерватория. Вращается вокруг L₂ используются миссиями, которым всегда нужны и Земля, и Солнце. Это позволяет использовать один экран для защиты от излучения Земли и Солнца, обеспечивая пассивное охлаждение чувствительных инструментов. Примеры включают СВЧ-датчик анизотропии Wilkinson и предстоящий Космический телескоп Джеймса Уэбба. L1, L2 и L3 - нестабильные орбиты [6], а это означает, что небольшие возмущения приведут к сносу орбитального аппарата с орбиты без периодических корректировок.
• P / 2 орбита, высокостабильный 2: 1 лунный резонансная орбита, который впервые был использован с космическим кораблем TESS (Транзитный спутник для исследования экзопланет ) в 2018 году.^[20][21]

Смотрите также

• Геоцентрические орбиты
• Орбитальный космический полет
• Оскулирующая орбита

Примечания

1. Орбитальные периоды и скорости вычисляются с использованием соотношений 4π²р³ = Т²GM и V²р = GM, куда р = радиус орбиты в метрах, Т = период обращения в секундах, V = орбитальная скорость в м / с, грамм = гравитационная постоянная ≈ 6,673×10⁻¹¹ Нм²/кг², M = масса Земли ≈ 5,98×10²⁴ кг.
2. Примерно в 8,6 раз, когда Луна ближе всех (363 104 км ÷ 42 164 км), до 9,6 раз, когда Луна самая дальняя (405 696 км ÷ 42 164 км).

Рекомендации

1. «Определение GALACTOCENTRIC». www.merriam-webster.com. Получено 3 июн 2020.
2. Паркер, Сибил П. (2002). Словарь научных и технических терминов МакГроу-Хилла, шестое издание. Макгроу-Хилл. п. 1772 г. ISBN  007042313X.
3. «Стандарт безопасности НАСА 1740.14, Руководящие принципы и процедуры оценки для ограничения орбитального мусора» (PDF). Управление безопасности и обеспечения выполнения миссий. 1 августа 1995 г. с. А-2. Архивировано из оригинал (PDF) 15 февраля 2013 г. Низкая околоземная орбита (НОО) - область космоса ниже высоты 2000 км., страницы 37–38 (6–1,6–2); рисунок 6-1.
4. "Орбита: определение". Руководство автора дополнительных описаний, 2013 г.. Главный справочник глобальных изменений Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Архивировано из оригинал 11 мая 2013 г.. Получено 29 апреля 2013.
5. Валладо, Дэвид А. (2007). Основы астродинамики и приложений. Хоторн, Калифорния: Microcosm Press. п. 31.
6. Хадхази, Адам (22 декабря 2014 г.). «Новый способ добраться до Марса безопасно, в любое время и недорого». Scientific American. Получено 25 декабря 2014.
7. Уиппл, П. Х. (17 февраля 1970 г.). «Некоторые характеристики коэллиптических орбит - случай 610» (PDF). Bellcom Inc. Вашингтон: НАСА. Архивировано из оригинал (PDF) 21 мая 2010 г.. Получено 23 мая 2012.
8. Этот ответ объясняет, почему такой наклон удерживает апсидиальный дрейф небольшим: https://space.stackexchange.com/a/24256/6834
9. Мерритт и Васильев, Орбиты вокруг черных дыр в трехосных ядрах », Астрофизический журнал 726 (2), 61 (2011).
10. Мерритт, Дэвид (2013). Динамика и эволюция ядер галактик.. Принстон: Издательство Принстонского университета. ISBN  9780691121017.
11. НАСА формирует научный план для форпоста дальнего космоса возле Луны Март 2018 г.
12. Как новая орбитальная лунная станция может доставить нас на Марс и дальше Октябрь 2017 видео с реф.
13. Орбита ангельского гало выбрана для первого лунного форпоста человечества. Европейское космическое агентство, Издатель PhysOrg. 19 июля 2019.
14. Орбита гало выбрана для космической станции Gateway. Дэвид Сонди, Новый Атлас. 18 июля 2019.
15. Фуст, Джефф (16 сентября 2019 г.). "НАСА Cubesat для проверки лунной орбиты Врата". SpaceNews. Получено 15 июн 2020.
16. «Справочная концепция миссии по перенаправлению астероидов» (PDF). www.nasa.gov. НАСА. Получено 14 июн 2015.
17. «О Spitzer: быстрые факты». Калтех. 2008. Архивировано с оригинал 2 февраля 2007 г.. Получено 22 апреля 2007.
18. "Стандартная практика правительства США по предупреждению образования космического мусора" (PDF). Федеральное правительство США. Получено 28 ноября 2013.
19. Луу, Ким; Саболь, Крис (октябрь 1998 г.). «Влияние возмущений на космический мусор на сверхсинхронных орбитах хранения» (PDF). Технические отчеты исследовательской лаборатории ВВС США (AFRL-VS-PS-TR-1998-1093). Получено 28 ноября 2013.
20. Кизи, Лори (31 июля 2013 г.). «Новая миссия исследователя выбирает« правильную »орбиту». НАСА. Получено 5 апреля 2018.
21. Овербай, Деннис (26 марта 2018 г.). «Познакомьтесь с Тесс, искательницей чужих миров». Нью-Йорк Таймс. Получено 5 апреля 2018.