orbitalrörelser

Orbitalrörelse är rörelse hos ett objekt som kretsar kring ett annat i kraft av gravitationen. I en vanlig modell betraktas ett mindre föremål i en bana runt en mycket större massecenter, t.ex. en satellit runt jorden eller planeter kring solen. Oftast används Newtons gravitation och klassisk mekanik; relativitet räcker i särskilda fall.

Banor följer Keplers lagar. Den första säger att banor är koniska sektioner med den centrala massan i en av brännpunkterna; cirklar är ellipser med e = 0. Den andra lagen säger att arean som länkas mellan föremålet och den centrala massan ökar i konstant takt. Den tredje lagen kopplar omloppstiden till banans storlek: T^2 ∝ a^3.

Banans form och riktning kan beskrivas med orbitalelementen: semi-major axeln (a), excentricitet (e), inklination (i), stigande nod (Ω), periapsis-argument (ω) och sann anomal ν. Dessa parametrar anger banans storlek, form samt orientering i rymden och kroppens position längs banan vid given tidpunkt.

Specifik mekanisk energi ε = v^2/2 − μ/r och specifikt vinkelmoment h beskriver banans dynamik (μ = GM). Beroende på e är banorna elliptiska (e<1, bundna), cirkulära (e=0), eller obundna (e≥1: parabolic/hyperbolisk).

Störningar från andra kroppar, atmosfäriskt motstånd och strålningstryck ändrar banan över tid. Orbitalrörelse har många tillämpningar inom rymdfart, satellitdrift och astronomi.