Kiertorata

Kiertorata on kappaleen tai esineen liikerata toisen massiivisemman kappaleen ympäri gravitaation vaikutuksesta. Yleensä kyse on taivaankappaleista, kuten planeettojen kiertäessä tähteä tai satelliittien kiertäessä planeettaa. Kiertoradan muoto on konik, eli ellipsi, ympyrä, paraboli tai hyperboli. Ympyrä on ellipsin erikoistapaus. Sidotulla radalla (negatiivinen kokonaisenergia) kappale pysyy kiertoradalla; sidottamaton liike on parabolinen tai hyperbolinen.

Radan tärkeimmät ominaisuudet määrittää orbital elements -joukko, kuten puolikasakseli a ja epämuoto e. Radan suunnan ilmentää inklinaatio i sekä suunnan kulmaparametrit nousukulma Ω ja periapsin kulma ω. Nykyinen sijainti radalla voidaan ilmaista todellisella kulmalla ν. Näiden arvojen avulla voidaan radan koko, muoto, suunta sekä kiertoaika esittää.

Perusperiaatteet: kiertoratoja selittää Newtonin yleinen gravitaatiolaki ja Keplerin lait. Kaksi kappaletta muodostaa likimäärin konikaalisen radan, kun muut häiriöt ovat pienet. Monimutkaisemmissa järjestelmissä radat muuttuvat perturbaatioiden vaikutuksesta, kuten muiden kappaleiden gravitaatiosta ja ilmanvastuksesta, jolloin radan ominaisuudet voivat ajan mittaan muuttua.

Esimerkkejä: Maa kiertää Aurinkoa ellipsillä; maapallon ympäri kiertävät lukuisat satelliitit ovat LEO-, MEO- tai GEO-alueilla. Geostationaarinen kiertorata on erityinen tapaus, jossa kiertoaika ja kulkusuunta synkronoidaan Maan päivän kanssa.