ЕЛЕМЕНТИ ОРБІТИ
Елементи орбіти - шість величин, що визначають форму і розміри орбіти небесного тіла, її положення у просторі, а також положення самого небесного тіла на орбіті. Елементи орбіти описують закон руху небесного тіла: знаючи їх, можна визначити, у якій точці простору перебуває небесне тіло у будь-який заданий час.
Форма і розміри орбіти визначаються великою піввіссю орбіти ( ) і ексцентриситетом орбіти:
де b - мала піввісь орбіти. Для еліптичної орбіти значення ексцентриситету укладено не більше: . При e = 0 орбіта має форму кола; що ближче ексцентриситет до одиниці, то більше витягнута орбіта. При е=1 орбіта не замкнута і має вигляд параболи; при е>1 орбіта гіперболічна (див. Орбіти небесних тіл).
Орієнтація орбіти у просторі визначається щодо деякої площині, прийнятої за основну.
Для планет, комет та інших тіл Сонячної системи такою площиною є площина екліптики. Положення площини орбіти визначається двома елементами орбіти: довготою висхідного вузла Q і нахилом (нахилом) орбіти i. Довгота висхідного вузла - це кут при Сонці між лінією перетину площин орбіти та екліптики та напрямком на точку весняного рівнодення. Кут відраховується вздовж екліптики від точки весняного рівнодення у за годинниковою стрілкою до висхідного вузла орбіти Q, тобто тієї точки, в якій тіло перетинає екліптику, переходячи з південної півсфери в північну. (Протилежна точка називається низхідним вузлом, а лінія, що з'єднує вузли, - лінією вузлів.) Довгота висхідного вузла може мати значення від 0 до 360 °.
При вивченні руху штучних супутників Землі як основний беруть площину екватора; у цьому випадку лінія вузлів – це лініяперетину площин орбіти та небесного екватора. Її положення визначається прямим сходженням висхідного вузла, що відраховується від точки весняного рівнодення вздовж екватора (див. Небесна сфера).
Положення орбіти на площині Q визначається аргументом перигелію з, що є кутове відстань перигелія орбіти від висхідного вузла: . Аргумент перигелію відраховується у площині орбіти у бік руху небесного тіла і може мати будь-які значення від 0 до 360°. Для штучних супутників Землі цей елемент орбіти називається аргументом перигею.
Як шостий елемент, що визначає положення небесного тіла на орбіті в якийсь певний момент часу, використовують момент проходження через перигелій. Положення тіла на орбіті у будь-який інший момент визначається за допомогою законів Кеплера. Кут при Сонці, відрахований від спрямування на перигелій до спрямування на тіло, називається істинною аномалією . Справжня аномалія під час руху тіла орбітою змінюється нерівномірно; відповідно до другого закону Кеплера тіло рухається швидше біля перигелія П і повільніше - у афелія А. Справжню аномалію обчислюють за відомими формулами за допомогою допоміжної величини, званої середньою аномалією М. Середня аномалія змінюється рівномірно, причому вона дорівнює 0 і 180 ° одночасно аномалією (тобто фіктивна точка, що визначає середню аномалію, проходить через перигелій та афелій у той же момент, що і реальне тіло).
Середню аномалію тіла в епоху (тобто в певний заданий момент часу, наприклад, на початку заданої доби) використовують часто замість шостого елемента . Іноді замість цього елемента задають момент проходження тіла через висхідний вузол орбіти.
При відомій масі центрального тілавелика піввісь орбіти а однозначно пов'язана із середнім рухом п тіла по орбіті та періодом звернення Р. Ці величини можуть задаватися як один з елементів орбіти замість а.
Елементи орбіти постійні лише у випадку двох тіл (див. Небесна механіка). Якщо ж рух тіла впливає тяжіння третіх тіл чи будь-які інші сили (наприклад, опір атмосфери у разі штучних супутників Землі), то елементи орбіти безперервно повільно змінюються.
І тут поняття періоду звернення набуває кілька значень, залежно від цього, щодо якої точки він відраховується. Так, повний період звернення, відрахований щодо спрямування на ту чи іншу зірку, називається сидеричним періодом. Якщо період відраховується щодо перигелія, він носить назву аномалістичного періоду; якщо щодо висхідного вузла, то назва драконічного періоду. У разі незбуреного (кеплерівського) руху всі ці періоди мають однакове значення; при обуреному русі можуть істотно відрізнятися.