Список орбит

Это список типов гравитационных орбит, классифицированных по различным характеристикам.

^[1]

Ниже приведен список типов орбит :

• Галактоцентрическая орбита : ^[2] Орбита вокруг центра галактики . Солнце следует этому типу орбиты вокруг Галактического центра Млечного Пути .
• Гелиоцентрическая орбита : Орбита вокруг Солнца . В Солнечной системе все планеты , кометы и астероиды находятся на таких орбитах, как и многие искусственные спутники и куски космического мусора . Луны , напротив, не находятся на гелиоцентрической орбите , а вращаются вокруг своего родительского объекта.
• Геоцентрическая орбита : Орбита вокруг планеты Земля , например, орбита Луны или искусственных спутников .
• Селеноцентрическая орбита (названная в честь Селены ): орбита вокруг Луны .
• Ареоцентрическая орбита (названная в честь Ареса ): орбита вокруг планеты Марс , такая же, как у ее лун или искусственных спутников .

Для орбит, центрами которых являются планеты, отличные от Земли и Марса, а также для карликовой планеты Плутон, названия орбит, включающие греческую терминологию, не столь устоялись и используются гораздо реже:

Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . Соответствующее обсуждение можно найти на странице обсуждения . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники в этом разделе. Материалы без источников могут быть оспорены и удалены. ( Октябрь 2024 ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение )

• Орбита Меркурия ( гермеоцентрическая орбита , названная в честь Гермеса ): орбита вокруг планеты Меркурий .
• Орбита Венеры ( Цитероцентрическая орбита , названная в честь Цитерии , или Афродиоцентрическая, в честь Афродиты): Орбита вокруг планеты Венера .
• Орбита Юпитера ( Зеноцентрическая орбита , названная в честь Зевса , ^[3] или латинский эквивалент Йовицентрическая): орбита вокруг планеты Юпитер .
• Орбита Сатурна ( кроноцентрическая орбита , названная в честь Кроноса , ^{[3] [ неудачная проверка ]} или латинский эквивалент Saturnicentric): орбита вокруг планеты Сатурн .
• Орбита Урана ( Ураноцентрическая орбита , названная в честь Урана ): Орбита вокруг планеты Уран .

• Трансатмосферная орбита (ТАО): геоцентрические орбиты с апогеем выше 100 км и перигеем , который пересекается с определенной атмосферой . ^[4]
• Очень низкая околоземная орбита (VLEO) определяется как высота примерно от 100 до 450 км над поверхностью Земли. ^{[5] [6]}
• Низкая околоземная орбита (НОО): геоцентрические орбиты с высотами ниже 2000 км (1200 миль). ^[7]
• Средняя околоземная орбита (MEO): геоцентрические орбиты высотой от 2000 км (1200 миль) до чуть ниже геосинхронной орбиты на высоте 35 786 километров (22 236 миль). Также известны как промежуточные круговые орбиты . Они используются для космических аппаратов Глобальной навигационной спутниковой системы , таких как GPS , ГЛОНАСС , Galileo , BeiDou . Спутники GPS вращаются на высоте 20 200 километров (12 600 миль) с периодом обращения почти 12 часов. ^[8]
• Геосинхронная орбита (ГСО) и геостационарная орбита (ГСО) — это орбиты вокруг Земли, соответствующие сидерическому периоду вращения Земли . ^{[1] [9]} Хотя термины часто используются взаимозаменяемо, технически геосинхронная орбита соответствует периоду вращения Земли, но определение не требует, чтобы она имела нулевое наклонение орбиты к экватору, и, таким образом, не является стационарной над заданной точкой на экваторе, а может колебаться на север и юг в течение дня. Таким образом, геостационарная орбита определяется как геосинхронная орбита с нулевым наклонением. Геосинхронные (и геостационарные) орбиты имеют большую полуось 42 164 км (26 199 миль). ^[10] Это соответствует высоте 35 786 км (22 236 миль). Обе совершают один полный оборот вокруг Земли за сидерические сутки (относительно звезд, а не Солнца).
• Высокая околоземная орбита : геоцентрические орбиты выше высоты геосинхронной орбиты (35 786 км или 22 236 миль). ^[8]

Для спутников, вращающихся по околоземной орбите на высоте ниже 800 км, атмосферное сопротивление является основной силой, возмущающей орбиту из всех негравитационных сил. ^[11] Выше 800 км давление солнечного излучения вызывает наибольшие орбитальные возмущения. ^[12] Однако атмосферное сопротивление сильно зависит от плотности верхней атмосферы, которая связана с солнечной активностью, поэтому высота, на которой воздействие атмосферного сопротивления аналогично давлению солнечного излучения, варьируется в зависимости от фазы солнечного цикла.

• Наклонная орбита : Орбита, наклон которой по отношению к экваториальной плоскости не равен 0.
  • Полярная орбита : Орбита, которая проходит над или почти над обоими полюсами планеты на каждом обороте. Поэтому она имеет наклон (или очень близкий к нему) либо 90 градусов , либо −90 градусов.
  • Полярная солнечно-синхронная орбита (SSO): Почти полярная орбита , которая проходит через экватор в одно и то же местное солнечное время при каждом проходе. Полезно для спутников, принимающих изображения , поскольку тени будут одинаковыми при каждом проходе.
• Ненаклонная орбита : орбита, наклон которой равен нулю по отношению к некоторой плоскости отсчета .
  • Эклиптическая орбита : ненаклонная орбита по отношению к эклиптике .
  • Экваториальная орбита : ненаклонная орбита по отношению к экватору .
• Околоэкваториальная орбита : Орбита, наклон которой по отношению к экваториальной плоскости близок к нулю. Эта орбита обеспечивает быстрое время повторного посещения (для одного орбитального космического корабля) околоэкваториальных участков земли.

• Орбита Prograde : Орбита, которая находится в том же направлении, что и вращение первичной звезды (т.е. на восток на Земле). По соглашению, наклон орбиты Prograde определяется как угол меньше 90°.
• Ретроградная орбита : Орбита, противоположная направлению вращения первичной звезды. По соглашению ретроградные орбиты определяются с углом наклона более 90°. Помимо находящихся на солнечно-синхронной орбите , на ретроградную орбиту на Земле запускаются лишь немногие спутники , поскольку для их запуска требуется больше топлива, чем для прямой орбиты. Это происходит потому, что когда ракета стартует на Земле, она уже имеет восточную составляющую скорости, равную скорости вращения планеты на широте ее запуска .

Существует два типа орбит: замкнутые (периодические) орбиты и открытые (эскейп-орбиты). Круговые и эллиптические орбиты являются замкнутыми. Параболические и гиперболические орбиты являются открытыми. Радиальные орбиты могут быть как открытыми, так и замкнутыми.

• Круговая орбита : орбита с эксцентриситетом 0 , траектория которой представляет собой окружность .
• Эллиптическая орбита : орбита с эксцентриситетом больше 0 и меньше 1, орбита которой описывает эллипс .
  • Геостационарная или геосинхронная переходная орбита (ГПО): эллиптическая орбита , перигей которой находится на высоте низкой околоземной орбиты (НОО), а апогей — на высоте геостационарной орбиты .
  • Переходная орбита Хохмана : орбитальный маневр , который перемещает космический корабль с одной круговой орбиты на другую с помощью двух импульсов двигателя . Этот маневр был назван в честь Вальтера Хохмана .
  • Баллистическая орбита захвата : орбита с меньшей энергией, чем орбита перехода Хохмана , космический аппарат, движущийся с меньшей орбитальной скоростью, чем целевое небесное тело, выводится на аналогичную орбиту, позволяя планете или луне двигаться к нему и гравитационно захватывать его на орбиту вокруг небесного тела. ^[13]
  • Коэллиптическая орбита: Относительная точка отсчета для двух космических аппаратов — или, в более общем смысле, спутников — на орбите в одной плоскости. «Коэллиптические орбиты можно определить как две орбиты, которые являются копланарными и конфокальными . Свойство коэллиптических орбит заключается в том, что разница в величине между выровненными радиус-векторами почти одинакова, независимо от того, где внутри орбит они расположены. По этой и другим причинам коэллиптические орбиты полезны при сближении [космических аппаратов] ». ^[14]
• Параболическая орбита : орбита с эксцентриситетом, равным 1. Такая орбита также имеет скорость, равную скорости убегания , и, следовательно, избежит гравитационного притяжения планеты . Если скорость параболической орбиты увеличится, она станет гиперболической орбитой.
  • Орбита убегания : параболическая орбита , на которой объект имеет космическую скорость и удаляется от планеты .
  • Орбита захвата : параболическая орбита , на которой объект имеет космическую скорость и движется к планете .
• Гиперболическая орбита : орбита с эксцентриситетом больше 1. Такая орбита также имеет скорость, превышающую скорость убегания , и, как таковая, будет избегать гравитационного притяжения планеты и продолжать двигаться бесконечно , пока на нее не подействует другое тело с достаточной силой тяготения.
• Радиальная орбита : орбита с нулевым угловым моментом и эксцентриситетом, равным 1. Два объекта движутся либо по направлению друг к другу, либо друг от друга по прямой линии.
  • Радиальная эллиптическая орбита : Замкнутая эллиптическая орбита , где объект движется со скоростью, меньшей скорости убегания . Это эллиптическая орбита с малой полуосью = 0 и эксцентриситетом = 1. Хотя эксцентриситет равен 1, это не параболическая орбита.
  • Радиальная параболическая орбита : открытая параболическая орбита , по которой объект движется со скоростью убегания .
  • Радиальная гиперболическая орбита : открытая 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.

• Синхронная орбита : Орбита, период которой является рациональным кратным среднего периода вращения тела, находящегося на орбите, и в том же направлении вращения, что и это тело. Это означает, что траектория спутника, видимая со стороны центрального тела, будет точно повторяться после фиксированного числа орбит. На практике распространены только соотношения 1:1 (геосинхронные) и 1:2 (полусинхронные).
  • Геосинхронная орбита (ГСО): Орбита вокруг Земли с периодом, равным одним сидерическим суткам , что является средним периодом вращения Земли в 23 часа , 56 минут , 4,091 секунды . Для почти круговой орбиты это подразумевает высоту приблизительно 35 786 километров (22 236 миль). Наклонение и эксцентриситет орбиты не обязательно могут быть равны нулю. Если и наклонение, и эксцентриситет равны нулю, то спутник будет казаться неподвижным с Земли. Если нет, то каждый день спутник вычерчивает аналемму ( т. е. «восьмерку») в небе, как видно с Земли. Когда орбита круговая, а период вращения имеет нулевое наклонение, орбита также считается геостационарной . Также известна как орбита Кларка в честь писателя Артура Кларка . ^[8]
    • Геостационарная орбита (GEO): круговая геосинхронная орбита с наклонением , равным нулю. Для наблюдателя на земле этот спутник выглядит как фиксированная точка на небе. «Все геостационарные орбиты должны быть геосинхронными, но не все геосинхронные орбиты являются геостационарными». ^[8]
    • Орбита тундры : синхронная, но сильно эллиптическая орбита со значительным наклоном (обычно около 63,4°) и орбитальным периодом в один сидерический день (23 часа 56 минут для Земли). Такой спутник проводит большую часть времени над определенной областью планеты . Особое наклонение сохраняет смещение перигея небольшим. ^[15]
  • Ареосинхронная орбита (ASO): синхронная орбита вокруг планеты Марс с орбитальным периодом, равным по длине марсианским сидерическим суткам , 24,6229 часа .
    • Ареостационарная орбита (AEO): круговая ареосинхронная орбита в экваториальной плоскости и примерно в 17 000 км (10 557 миль ) над поверхностью Марса. Для наблюдателя на Марсе этот спутник будет выглядеть как неподвижная точка на небе.
• Субсинхронная орбита : дрейфовая орбита, близкая к GSO/GEO.
  • Полусинхронная орбита : орбита с орбитальным периодом, равным половине среднего периода вращения тела, находящегося на орбите, и в том же направлении вращения, что и это тело. Для Земли это означает период чуть менее 12 часов на высоте приблизительно 20 200 км (12 544,2 миль), если орбита круговая. ^[16]
    • Орбита Молнии : полусинхронная вариация орбиты Тундры . Для Земли это означает орбитальный период чуть менее 12 часов. Такой спутник проводит большую часть своего времени над двумя обозначенными областями планеты . Наклонение 63,4° обычно используется для поддержания небольшого смещения перигея. ^[15]
• Суперсинхронная орбита : любая орбита, на которой период обращения спутника или небесного тела больше периода вращения тела, содержащего барицентр орбиты.

• Коробчатая орбита : орбита в триаксиальной эллиптической галактике , которая заполняет область, приблизительно имеющую форму коробки.
• Пирамидальная орбита: орбита вблизи массивной черной дыры в центре триаксиальной галактики. ^[17] Орбиту можно описать как эллипс Кеплера, который прецессирует вокруг черной дыры в двух ортогональных направлениях из-за крутящих моментов со стороны триаксиальной галактики. ^[18] Эксцентриситет эллипса достигает единицы в четырех углах пирамиды, что позволяет звезде на орбите подойти очень близко к черной дыре.
• Трубчатая орбита: Орбита около массивной черной дыры в центре осесимметричной галактики. Похожа на пирамидальную орбиту, за исключением того, что один компонент орбитального углового момента сохраняется; в результате эксцентриситет никогда не достигает единицы. ^[18]

• Солнечно-синхронная орбита : Орбита, которая сочетает высоту и наклонение таким образом, что спутник проходит над любой заданной точкой поверхности планеты в одно и то же местное солнечное время . Такая орбита может поместить спутник в постоянное солнечное освещение и полезна для спутников визуализации , шпионских и метеорологических спутников .
• Замороженная орбита : орбита, в которой естественный дрейф, обусловленный формой центрального тела, сведен к минимуму путем тщательного выбора параметров орбиты.
• Орбита Луны : Орбитальные характеристики Луны . Средняя высота 384 403 километра (238 857 миль), эллиптическая - наклонная орбита .
• За пределами низкой околоземной орбиты (BLEO) и за пределами околоземной орбиты (BEO) представляют собой широкий класс орбит, которые энергетически дальше, чем низкая околоземная орбита , или требуют выхода на гелиоцентрическую орбиту в рамках путешествия, которое может потребовать нескольких орбитальных выходов соответственно.
• Почти прямолинейная гало-орбита (NRHO): орбита, в настоящее время планируемая в окололунном пространстве, как селеноцентрическая орбита, которая будет служить промежуточной площадкой для будущих миссий. ^{[19] [20]} Планируемая орбита для NASA Lunar Gateway примерно в 2024 году, как высокоэллиптическая семидневная почти прямолинейная гало-орбита вокруг Луны, которая выведет небольшую космическую станцию ​​на расстояние в 3000 километров (1900 миль) от северного полюса Луны при максимальном сближении и на расстояние до 70 000 километров (43 000 миль) над южным полюсом Луны . ^{[21] [22] [23]}
• Дистанционная ретроградная орбита (DRO): стабильная круговая ретроградная орбита (обычно относится к лунной дистанционная ретроградная орбита). Стабильность означает, что спутникам в DRO не нужно использовать топливо для поддержания станции, чтобы оставаться на орбите. Лунная DRO — это высокая лунная орбита с радиусом приблизительно 61 500 км. ^[24] Это было предложено ^{[ кем? ]} в 2017 году как возможная орбита для космической станции Lunar Gateway , за пределами точек L1 и L2 системы Земля-Луна. ^[20]
• Затухающая орбита : Затухающая орбита — это орбита на низкой высоте, которая со временем уменьшается из-за сопротивления атмосферы. Используется для утилизации умирающих искусственных спутников или для аэродинамического торможения межпланетного космического корабля.
• Орбита, отстающая от Земли , гелиоцентрическая орбита, которая размещена таким образом, что спутник будет первоначально следовать за Землей, но с несколько меньшей угловой скоростью орбиты, так что он отстает все больше с каждым годом. Эта орбита использовалась на космическом телескопе Spitzer, чтобы радикально снизить тепловую нагрузку от теплой Земли по сравнению с более типичной геоцентрической орбитой, используемой для космических телескопов. ^[25]
• Орбита захоронения (или орбита утилизации, мусорная орбита): Орбита, на которую спутники перемещаются по окончании своей работы. Для геостационарных спутников на несколько сотен километров выше геосинхронной орбиты. ^{[26] [27]}
• Орбита парковки , временная орбита.
• Переходная орбита — орбита, используемая при орбитальном манёвре с одной орбиты на другую.
  • Лунная переходная орбита (LTO) ^{[ требуется разъяснение ]} выполнена с транслунным выведением (TLI)
  • Орбита перехода на Марс (MTO), также известная как орбита трансмарсианского выведения (TMI)
• Повторная орбита : орбита, на которой траектория движения спутника по земле повторяется через определенный промежуток времени.
• Орбита Гангала: солнечная орбита около Марса, период которой составляет один марсианский год, но эксцентриситет и наклон которой отличаются от эксцентриситета и наклона Марса, так что ретрансляционный спутник на орбите Гангала виден с Земли даже во время солнечного соединения. ^[28]

• Подковообразная орбита : Орбита, которая кажется наземному наблюдателю орбитой определенной планеты , но на самом деле находится на одной орбите с планетой . См. астероиды 3753 Cruithne и 2002 AA ₂₉ .
• Орбиты точек либрации, такие как гало-орбиты и орбиты Лиссажу : это орбиты вокруг точки Лагранжа . Точки Лагранжа показаны на соседней диаграмме, и орбиты вблизи этих точек позволяют космическому кораблю оставаться в постоянном относительном положении с очень небольшим использованием топлива. Орбиты вокруг точки L ₁ используются космическими аппаратами, которым требуется постоянный вид на Солнце, такими как Солнечная и гелиосферная обсерватория . Орбиты вокруг L ₂ используются миссиями, которые всегда хотят, чтобы и Земля, и Солнце были позади них. Это позволяет одному щиту блокировать излучение как от Земли, так и от Солнца, обеспечивая пассивное охлаждение чувствительных приборов. Примерами являются зонд анизотропии микроволнового излучения Уилкинсона и космический телескоп Джеймса Уэбба . L1, L2 и L3 являются нестабильными орбитами[6], что означает, что небольшие возмущения приведут к тому, что орбитальный аппарат будет дрейфовать с орбиты без периодических коррекций.
• Орбита P/2 , высокостабильная лунная резонансная орбита 2:1 , которая впервые была использована космическим аппаратом TESS ( Transiting Exoplanet Survey Satellite ) в 2018 году. ^{[29] [30]}

• Геоцентрические орбиты
• Орбитальный космический полет
• Оскулирующая орбита