Orbita - z czego się składa i jaki ma kształt?

Źródło:
tvnmeteo.pl
Orbita Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba widziana znad słonecznego bieguna północnego i z perspektywy Ziemi
Orbita Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba widziana znad słonecznego bieguna północnego i z perspektywy ZiemiNASA's Goddard Space Flight Center
wideo 2/4
Orbita Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba widziana znad słonecznego bieguna północnego i z perspektywy ZiemiNASA's Goddard Space Flight Center

Orbita, czyli tor ciała niebieskiego lub sztucznego satelity, może przybierać różne kształty. Bez względu na to, czy mamy do czynienia z orbitą eliptyczną, kołową, wydłużoną, paraboliczną czy hiperboliczną, wszystkie składają się z sześciu tzw. elementów Keplera. Po orbicie porusza się także Ziemia oraz sztuczne satelity okołoziemskie, które wykorzystywane są do obserwacji planety.

Orbita to tor ciała niebieskiego i sztucznego satelity. Po orbicie poruszają się planety, komety, planetoidy i inne ciała niebieskie.Orbita składa się z sześciu elementów, tzw. elementów Keplera.Ruch większości planet i ciał w Układzie Słonecznym można opisać prawem powszechnego ciążenia Newtona. 

Co to jest orbita i z czego się składa?

Orbitę zdefiniować można najprościej jako tor ciała niebieskiego lub sztucznego satelity, które poruszają się pod wpływem siły grawitacji. To właśnie po orbicie poruszają się planety, komety, planetoidy i inne ciała niebieskie. Orbity to także tor ruchu księżyców.

Orbity mogą mieć różne kształty: eliptyczne, kołowe, wydłużone, paraboliczne, hiperboliczne. Bez względu na swój kształt zawsze składają się one z sześciu elementów. Do tzw. elementów Keplera zalicza się:

– nachylenie płaszczyzny orbity – „i” – długość węzła wstępującego – „Ω” – mimośród lub stopień odchylenia od obwodu – „e” – połowa najdłuższej średnicy, czyli półoś wielka – „a” – peryhelium lub parametr peryhelium, kąt od węzła wstępującego do peryhelium – „ω” – średnia anomalia epoki lub ułamek upływającego czasu, które wyrażona jest za pomocą kąta – „M0”.

 Za pomocą powyższych elementów opisane są poszczególne cechy orbity:

– „e” i „a” opisują kształt i rozmiar; – „i” i „Ω” opisują położenie płaszczyzny w przestrzeni; – „M0” i „ω” opisują orientację orbity w płaszczyźnie i położenie ciała niebieskiego na orbicie.

Prawo Newtona i ogólna teoria względności

Ruch większości planet Układu Słonecznego można opisać dzięki prawu powszechnego ciążenia Newtona. Zakłada ono, że każdy obiekt we wszechświecie przyciąga każdy inny z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między ich środkami. Newton wykazał zatem, że ruchem ciał niebieskich rządzą te same zasady, co ruchem na Ziemi, a im większe ciało, tym silniejsze jego przyciąganie. 

Jeżeli mamy do czynienia z masami położonymi blisko siebie lub poruszającymi się bardzo szybko, wówczas zastosowanie ma teoria względności Alberta Einsteina. 

Orbita ziemska i orbity okołoziemskie

Ziemia – tak, jak inne planety w Układzie Słonecznym – porusza się po orbicie wokół Słońca. Orbita ziemska ma nieco eliptyczny kształt, a czas, jaki zajmuje Ziemi całe jej przemierzenie, wynosi 365 dni. Od orbity ziemskiej należy odróżnić pojęcie orbit okołoziemskich, czyli orbit, który wykorzystywane są przez sztuczne satelity do prowadzenia obserwacji. Z uwagi na wysokość nad powierzchnią Ziemi wyróżnia się następujące rodzaje orbit okołoziemskich:

– orbity niskie tzw. LEO, – orbity średnie tzw. MEO, – orbita geostacjonarna tzw. GEO.

Dodatkowo w niektórych publikacjach można spotkać się także z wyróżnieniem orbit silnie eliptycznych HEO, czyli Highly Elliptical Orbit. Orbity te mają perygeum, czyli punkt najbliższy Ziemi, na około 500 km od niej, a apogeum wynosi 35786 km. Orbity typu HEO służą do opracowania systemu satelitarnego dla wydzielonego obszaru Ziemi. 

Orbity niskie LEO

LEO, czyli Low Earth Orbit, to kołowe lub eliptyczne orbity, które znajdują się od 200 do 2000 km nad powierzchnią Ziemi. Ich zakres wyznaczany jest z jednej strony przez gęstość atmosfery, a z drugiej przez strefy silnej radiacji, tzw. strefy Van Allena. To właśnie na orbitach LEO znajduje się większość sztucznych satelitów, statków kosmicznych i stacji orbitalnych. Niskie orbity używane są m.in. do przesyłania danych takich jak poczta e-mail, czy wideokonferencje.  

Orbity średnie MEO

MEO, czyli Medium Earth Orbit, nazywane też ICO, czyli Intermedium Circular Orbit, to orbity kołowe położone od 2000 do 35786 km, czyli orbity geostacjonarnej. Satelity na orbitach średnich wykorzystywane są na ogół w nawigacji, a także obejmują obszary biegunów – północnego i południowego.

Orbita geostacjonarna GEO

GEO, czyli Geostationary Earth Orbit, to orbita kołowa, która zawarta jest w płaszczyźnie równika. Znajduje się ona na wysokości 35 786 km nad równikiem, czyli 42 160 km od środka Ziemi. Orbita geostacjonarna wykorzystywana jest przede wszystkim do celów telekomunikacyjnych, meteorologicznych i telefonii satelitarnej. Znajdują się na niej także satelity SBAS, które wspomagają system GPS. 

Koncepcję orbity geostacjonarnej spopularyzował Arthur Clarke, który w 1945 roku opublikował artykuł, w którym spekulował na temat możliwości umieszczenia na orbicie geostacjonarnej satelit i wykorzystaniu ich w celach telekomunikacyjnych. Co ciekawe, Arthur Clarke znany był przede wszystkim jako pisarz fantastycznonaukowy. 

Autorka/Autor:red.

Źródło: tvnmeteo.pl

Źródło zdjęcia głównego: ssd.jpl.nasa.gov

Pozostałe wiadomości

Kolejne dni upłyną pod znakiem łagodnej, słonecznej aury przyniesionej do Polski przez wyż Noemi. Pod koniec tygodnia czeka nas jednak ogromna zmiana - zamiast blisko 20 stopni Celsjusza, na termometrach zobaczymy jedynie kilka stopni. W połączeniu z silnymi, porywistymi podmuchami wiatru poczujemy, jakby zima wróciła na dobre. Pojawią się opady śniegu.

To będzie szok. W pogodzie zanosi się na "małą epokę lodowcową"

To będzie szok. W pogodzie zanosi się na "małą epokę lodowcową"

Źródło:
tvnmeteo.pl

IMGW opublikował prognozę zagrożeń. Jak przewidują synoptycy, w kolejnych dniach czeka nas powrót zimowych zagrożeń - poza nocnymi spadkami temperatury przy gruncie, które mogą objąć całą Polskę, lokalnie spodziewane są opady śniegu.

Prognoza zagrożeń IMGW. "Zima sobie o nas przypomni na poważnie"

Prognoza zagrożeń IMGW. "Zima sobie o nas przypomni na poważnie"

Źródło:
IMGW

Ogromne fale nawiedziły we wtorek wschodnie wybrzeże Australii. Na popularnej wśród surferów plaży Bondi ocean poważnie uszkodził klub surfingowy. Trudna sytuacja panowała także na południe od Sydney, gdzie przypływ podmył promenadę.

"Królewski przypływ" uderzył w kultową plażę

"Królewski przypływ" uderzył w kultową plażę

Źródło:
Reuters, ABC News

Stany Zjednoczone przygotowują się na przejście kolejnego intensywnego systemu burzowego. Miejscami od środy do soboty ma spaść więcej deszczu niż zazwyczaj pada przez całą wiosnę. Meteorolodzy ostrzegają przed katastrofalnymi powodziami, szczególnie na obszarach, które zmagają się ze skutkami poprzednich burz.

Ostrzeżenie przed "pokoleniowymi" powodziami

Ostrzeżenie przed "pokoleniowymi" powodziami

Źródło:
CNN, PAP, tvnmeteo.pl

Pogoda na dziś. Środa 2.04 przyniesie sporo słońca w wielu regionach kraju. Miejscami mogą pojawić się jednak niewielkie opady deszczu. Na termometrach zobaczymy nawet 17 stopni Celsjusza.

Pogoda na dziś - środa, 2.04. Termometry pokażą nawet 17 stopni

Pogoda na dziś - środa, 2.04. Termometry pokażą nawet 17 stopni

Źródło:
tvnmeteo.pl

Potężne ulewy nawiedziły w ubiegłym tygodniu australijski Queensland. Według szacunków władz, pod wodą znalazło się około 500 tysięcy kilometrów kwadratowych terenu. Ponad 100 tysięcy sztuk bydła zatonęło. Meteorolodzy nie mają dobrych wieści, bo prognozowane są kolejne opady.

Roczne opady w tydzień. Pod wodą obszar wielkości Francji

Roczne opady w tydzień. Pod wodą obszar wielkości Francji

Źródło:
AFP, PAP

W okolicach Grindaviku na Islandii trwa erupcja wulkaniczna. Prewencyjnie ewakuowano mieszkańców miasta i turystów przebywających w słynnej Błękitnej Lagunie. Od samego rana w regionie trwa wzmożona aktywność sejsmiczna. Wstrząsy były odczuwalne w wielu regionach kraju.

Wulkan się obudził. Wstrząsy odczuwalne w stolicy

Wulkan się obudził. Wstrząsy odczuwalne w stolicy

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, RUV

W ostatnich dniach wiele regionów Stanów Zjednoczonych nawiedziły niszczycielskie burze, którym towarzyszyły tornada. Zginęło co najmniej siedem osób. Wiatr niszczył domy, drzewa i zrywał linie energetyczne. Meteorolodzy ostrzegają, że to jeszcze nie koniec gwałtownych zjawisk.

Nie żyje siedem osób. "Najważniejsze jest zapewnienie bezpieczeństwa"

Nie żyje siedem osób. "Najważniejsze jest zapewnienie bezpieczeństwa"

Źródło:
PAP, NBC News, CNN

Strażacy z Kalifornii od kilku dni walczą z pożarem przy granicy z Nevadą. Udało się powstrzymać rozprzestrzenianie się żywiołu, jednak to nie koniec zmagań służb. Jak podała gazeta "Los Angeles Times", płomienie nadal są potencjalnym zagrożeniem dla znajdujących się w pobliżu drzew, których wiek szacowany jest na ponad 4000 lat.

Ogień zagraża drzewom liczącym ponad 4000 lat

Ogień zagraża drzewom liczącym ponad 4000 lat

Źródło:
PAP, Los Angeles Times, AP, tvnmeteo.pl

W Birmie trwa akcja poszukiwawczo-ratunkowa po trzęsieniu ziemi, jakie nawiedziło kraj w zeszłym tygodniu. Bilans ofiar wzrósł do ponad 2,7 tysięcy. Jak opowiadali na antenie TVN24 wolontariusze z organizacji Humanosh Emergency Medical Team, koordynację pomocy utrudnia brak usług komunikacyjnych, a przez zniszczone drogi służby mają problemy z dotarciem do potrzebujących.

"Droga, która do tej pory trwała dwie godziny, zajmuje dziesięć"

"Droga, która do tej pory trwała dwie godziny, zajmuje dziesięć"

Źródło:
Reuters, PAP, TVN24

Ulewny deszcz utrzymuje się we wtorek na Cykladach. Wystarczyły niecałe dwie godziny, by na popularnej wśród turystów wyspie Paros ulice zmieniły się w jeziora błota, w których dryfowały auta. Równie błyskawiczne ulewy zaprowadziły chaos na Mykonos. Na wyspach zamknięto szkoły, obowiązuje również zakaz ruchu pojazdów cywilnych.

Grecki kurort pod wodą. Wystarczyły dwie godziny

Grecki kurort pod wodą. Wystarczyły dwie godziny

Aktualizacja:
Źródło:
ekathimerini.com, Reuters, protothema.gr, tvnmeteo.pl

Ulewy nawiedziły w poniedziałek południową Brazylię. Najtrudniejsza sytuacja panowała w rejonie Sao Paulo, gdzie woda zalała kilka ważnych arterii komunikacyjnych. Transport miejski został wstrzymany, a tysiące domów pozostało bez dostępu do prądu.

Na ulicach zamiast autobusów pojawiły się amfibie

Na ulicach zamiast autobusów pojawiły się amfibie

Źródło:
PAP, G1 Globo

Wystartowała misja Fram2. Załoga kapsuły Crew Dragon "Resilience" spędzi cztery dni na orbicie polarnej - to pierwsza załogowa misja, której trasa przebiega nad obszarami okołobiegunowymi. Cywilni astronauci mają w planach przeprowadzenie ponad 20 eksperymentów.

Spędzą kilka dni na nieprzyjaznej orbicie. Pierwsza taka misja w historii

Spędzą kilka dni na nieprzyjaznej orbicie. Pierwsza taka misja w historii

Źródło:
Reuters, SpaceX, CNN, "Z głową w gwiazdach", "O kosmosie i astronautyce"

Drastyczne ochłodzenie przerwie ciepłą, wiosenną pogodę. Jak bardzo spadnie temperatura? Sprawdź, co przewiduje Tomasz Wasilewski w swojej prognozie długoterminowej na kolejne 16 dni.

Pogoda na 16 dni: w pewnym momencie cofniemy się o miesiąc

Pogoda na 16 dni: w pewnym momencie cofniemy się o miesiąc

Źródło:
tvnmeteo.pl

Z analiz Centrów Kontroli i Prewencji Chorób w USA wynika, że może być więcej gatunków kleszczy, które powodują u ludzi rzadką alergię na czerwone mięso. Głównym jej sprawcą pozostaje jednak niesławny Amblyomma americanum.

Więcej gatunków kleszczy może przenosić alergię na czerwone mięso

Więcej gatunków kleszczy może przenosić alergię na czerwone mięso

Źródło:
Live Science, tvnmeteo.pl

Gwałtowne burze przetoczyły się w weekend przez środkowo-wschodnie Stany Zjednoczone. Towarzyszył im porywisty wiatr, który powalał drzewa. Narodowa Służba Pogodowa ostrzega przed tornadami, które mogą się pojawić w poniedziałek w centralnej części Missisipi i w dolinie rzeki Ohio.

Drzewa spadały na domy i samochody. "Mężczyzna zginął na miejscu"

Drzewa spadały na domy i samochody. "Mężczyzna zginął na miejscu"

Źródło:
CNN, USA Today

W środkowej części Słowacji odnaleziono ciało poszukiwanego od niedzielnego popołudnia 59-letniego mężczyzny. Najprawdopodobniej został zaatakowany przez niedźwiedzia - poinformowały w poniedziałek policja i państwowa Straż Ochrony Przyrody. Okoliczności tragedii ma potwierdzić sekcja zwłok.

Znaleziono ciało poszukiwanego mężczyzny. Mógł zaatakować go niedźwiedź

Znaleziono ciało poszukiwanego mężczyzny. Mógł zaatakować go niedźwiedź

Źródło:
PAP, mynovohrad.sme.sk

Biały daniel został uchwycony na zdjęciach i nagraniu przez Reportera24. Zwierzę pojawiło się w miejscowości Rudziniec (województwo śląskie). Towarzyszył mu osobnik o ciemniejszym umaszczeniu.

Zobaczył białego daniela. "To nie był albinos"

Zobaczył białego daniela. "To nie był albinos"

Źródło:
tvnmeteo.pl, Kontakt24

Bilans ofiar śmiertelnych piątkowego trzęsienia ziemi, które nawiedziło Birmę, przekroczył 1700 osób - poinformował w poniedziałek rzecznik rządzącej krajem junty generał Zaw Min Tun. Państwowe media w Chinach przekazały, że ekipy ratunkowe wyciągnęły żywą kobietę, która pod gruzami hotelu spędziła 60 godzin.

Po 60 godzinach wyciągnięto spod gruzów żywą kobietę

Po 60 godzinach wyciągnięto spod gruzów żywą kobietę

Źródło:
PAP, Reuters

Marznące opady deszczu uszkodziły w weekend linie energetyczne w kanadyjskiej prowincji Ontario. Spowodowały, że ponad 350 tysięcy osób było pozbawionych prądu. Gwałtowana aura nawiedziła również amerykańskie stany Michigan i Wisconsin.

Marznący deszcz i setki tysięcy osób bez prądu

Marznący deszcz i setki tysięcy osób bez prądu

Źródło:
Reuters, PAP, globalnews.ca

Kilka godzin akcji gaśniczej pozwoliło na opanowanie pożaru trzcinowisk na terenie Biebrzańskiego Parku Narodowego. W akcji brało udział ponad 100 strażaków, a ogień objął obszar o łącznej powierzchni prawie 90 hektarów.

Pożar w Biebrzańskim Parku Narodowym

Pożar w Biebrzańskim Parku Narodowym

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, TVN24, Kontakt24

W Mjanmie trwa dramatyczna akcja ratunkowa po trzęsieniu ziemi. W niedzielę służby poinformowały o uratowaniu ciężarnej kobiety, która spędziła ponad 50 godzin pod gruzami. Niestety, niedługo po tym zmarła w szpitalu.

Ciężarna kobieta spędziła pod gruzami ponad 50 godzin, zmarła w szpitalu

Ciężarna kobieta spędziła pod gruzami ponad 50 godzin, zmarła w szpitalu

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, AFP, Reuters

Na początku tygodnia nad Polską pojawi się więcej chmur, z których ma padać deszcz. W niektórych regionach będzie szansa na opady, tak potrzebne o tej porze roku. Zmiana pod tym względem nastąpi w drugiej połowie tygodnia.

Gdzie pojawi się szansa na deszcz? Pogoda na 5 dni

Gdzie pojawi się szansa na deszcz? Pogoda na 5 dni

Źródło:
tvnmeteo.pl

Silne trzęsienie ziemi w Mjanmie było odczuwalne także w Chinach. Na własnej skórze mogły doświadczyć tego pielęgniarki z ośrodka położniczego w prowincji Junnan. Kobiety próbowały ochronić noworodki przed skutkami zjawiska. Zdarzenie zostało zarejestrowane na nagraniu.

Chwile grozy na oddziale położniczym. Nagranie

Chwile grozy na oddziale położniczym. Nagranie

Źródło:
CNN, Xinhua, The Hindustian Times, Reuters

Niedzielny test rakiety Spectrum, wyprodukowanej przez niemiecką firmę Isar Aerospace, zakończył się niepowodzeniem. Maszyna eksplodowała kilkadziesiąt sekund po starcie. Początek misji przekładany był wielokrotnie. Przedsiębiorstwo zapowiada kolejne starty.

Pierwsza taka misja z Europy i eksplozja tuż po starcie

Pierwsza taka misja z Europy i eksplozja tuż po starcie

Źródło:
PAP, Reuters, The Guardian

Piątkowe trzęsienie ziemi niemal zrównało z ziemią niektóre regiony Mjanmy (Birmy). Najbardziej zniszczone zostało miasto Mandalaj. To, jak ogromne są uszkodzenia, widać na zdjęciach satelitarnych.

Dzielnice zrównane z ziemią. Zniszczenia na zdjęciach satelitarnych

Dzielnice zrównane z ziemią. Zniszczenia na zdjęciach satelitarnych

Źródło:
Reuters

Na Pacyfiku w rejonie archipelagu Tonga doszło do silnego trzęsienia ziemi o magnitudzie 7 - podała Amerykańska Służba Geologiczna (USGS). Wydano ostrzeżenie przed możliwością pojawienia się tsunami, ale po kilkudziesięciu minutach je odwołano.

Silne trzęsienie ziemi na Pacyfiku. Było zagrożenie tsunami

Silne trzęsienie ziemi na Pacyfiku. Było zagrożenie tsunami

Źródło:
USGS, tvnmeteo.pl, Reuters

Południowokoreańska policja poinformowała w niedzielę, że zatrzymała mężczyznę podejrzanego o wzniecenie największych pożarów w historii kraju. Wykonywał on rytuał przy grobie krewnych.

Najtragiczniejsze pożary w historii kraju. Przyczyną rytuał na cmentarzu 

Najtragiczniejsze pożary w historii kraju. Przyczyną rytuał na cmentarzu 

Źródło:
PAP, Reuters