Definitie van elliptische banen

Een elliptische baan is het draaien van het ene object om het andere in een ovaalvormig pad dat een ellips wordt genoemd. De planeten in het zonnestelsel draaien in elliptische banen om de zon. Veel satellieten draaien in elliptische banen om de aarde, net als de maan. In feite reizen de meeste objecten in de ruimte in een elliptische baan.

Een ellips is als een langwerpige cirkel, alsof hij aan de uiteinden is uitgerekt. Omdat de grootte van een cirkel wordt gemeten door de diameter, wordt de grootte van een ellips gemeten door de hoofd- en kleine as. De hoofdas meet de langste afstand over de ellips, terwijl de korte as de kortste meet. Wiskundigen definiëren een ellips door de brandpunten, in wezen de twee "centra" van de vorm, of in het geval van een elliptische baan, de twee punten waar het object omheen draait.

Elk object met massa oefent een aantrekkingskracht uit op elk ander object. Zwaartekracht neemt toe met de massa, dus hoe massiever een object, hoe groter de aantrekkingskracht van de zwaartekracht. Daarom is de zwaartekracht op planetaire schaal enorm. Wanneer een planeet, zoals de aarde, door de ruimte beweegt, wordt deze beïnvloed door alle andere lichamen eromheen en het meest massieve lichaam in het zonnestelsel is de zon. Wanneer de aarde verstrikt raakt in de aantrekkingskracht van de zon, wordt het pad omgeleid, waardoor het naar het massievere object draait. Als de zwaartekracht van het zwaardere object voldoende is, zal de aarde eromheen draaien in een baan die bekend staat als een baan.

Johannes Kepler was de eerste wetenschapper die de elliptische banen van planeten nauwkeurig beschreef met zijn eerste wet van planetaire beweging in 1605. Vóór Kepler werd gedacht dat planeten in perfecte cirkels rond de zon bewogen, zoals beschreven door Copernicus in 1543. Kepler bedacht in totaal drie wetten en inspireerde zelfs Sir Isaac Newton om de wet van de zwaartekracht te ontwikkelen.

De elliptische banen van de planeten in het zonnestelsel hebben zeer weinig "excentriciteit" of afwijking van cirkelvormig. Sommige objecten, zoals kometen, hebben echter veel meer excentriciteit in hun baan. Deze banen worden "zeer elliptische banen" of HEO's genoemd. Een komeet in een HEO zwaait met een zeer hoge snelheid dicht bij de zon voordat hij terug de ruimte in gaat. Op het verste punt van de zon beweegt de komeet heel langzaam en blijft hij lang hangen. Wetenschappers hebben het concept van HEO gebruikt om satellieten in de ruimte te plaatsen die lange tijd boven een deel van de aarde blijven hangen. Deze satellieten vliegen vervolgens in een korte vlucht langs de andere kant van de aarde. GPS-satellieten gebruiken zeer elliptische banen om te allen tijde een totale dekking van de aarde te behouden.

Het is een veel voorkomende misvatting dat de aarde in de zomer dichter bij de zon staat en in de winter verder weg. Op het noordelijk halfrond is het tegenovergestelde waar. De elliptische baan van de aarde is bijna cirkelvormig en de afstand tot de zon verandert niet genoeg om een ​​groot effect op de seizoenen te hebben. De kanteling van de aarde om zijn as heeft een veel grotere impact dan de elliptische baan en is de oorzaak van de seizoenen.