Definícia eliptických dráh

Eliptická dráha je otáčanie jedného objektu okolo druhého v dráhe oválneho tvaru, ktorá sa nazýva elipsa. Planéty slnečnej sústavy obiehajú okolo Slnka po eliptických dráhach. Mnoho satelitov obieha okolo Zeme po eliptických dráhach rovnako ako Mesiac. V skutočnosti väčšina objektov vo vesmíre cestuje po eliptickej obežnej dráhe.

Elipsa je ako podlhovastý kruh, akoby bola na koncoch roztiahnutá. Keď sa veľkosť kruhu meria priemerom, veľkosť elipsy sa meria hlavnou a vedľajšou osou. Hlavná os meria najdlhšiu vzdialenosť cez elipsu, zatiaľ čo vedľajšia os meria najkratšiu. Matematici definujú elipsu ohniskami, v podstate dvoma „stredmi“ tvaru, alebo v prípade eliptickej obežnej dráhy dvoma bodmi, okolo ktorých obieha objekt.

Každý objekt s hmotou pôsobí gravitačne na každý ďalší objekt. Gravitácia rastie s hmotou, takže čím je hmotnejší objekt, tým väčší je príťažlivosť gravitácie. Preto je v planetárnom meradle gravitačná sila obrovská. Keď sa planéta, napríklad Zem, pohybuje vesmírom, je ovplyvnená všetkými ostatnými telesami v jej okolí a najhmotnejším telesom slnečnej sústavy je slnko. Keď sa Zem zachytí gravitačným pôsobením slnka, jej cesta sa odkloní, čo spôsobí jej otočenie k masívnejšiemu objektu. Ak bude stačiť gravitácia masívnejšieho objektu, Zem sa bude krútiť okolo neho v dráhe známej ako obežná dráha.

Johannes Kepler bol prvým vedcom, ktorý svojím prvým zákonom o planetárnom pohybe v roku 1605 presne opísal eliptické dráhy planét. Pred Keplerom sa predpokladalo, že planéty sa pohybujú v dokonalých kruhoch okolo Slnka, ako to popísal Koperník v roku 1543. Kepler celkovo navrhol tri zákony, dokonca inšpiroval sira Isaaca Newtona k vývoju zákona gravitácie.

Eliptické dráhy planét v slnečnej sústave majú veľmi malú „excentricitu“ alebo odchýlku od kruhov. Niektoré objekty, napríklad kométy, však majú na svojej obežnej dráhe oveľa viac výstrednosti. Tieto dráhy sú označované ako „vysoko eliptické dráhy“ alebo HEO. Kométa v HEO sa hojdá blízko slnka veľmi vysokou rýchlosťou a potom sa vráti späť do vesmíru. V najvzdialenejšom bode od slnka sa kométa pohybuje veľmi pomaly a dlho pretrváva. Vedci použili koncept HEO na umiestnenie satelitov do vesmíru, ktoré dlho pretrvávajú nad jednou časťou Zeme. Tieto satelity potom rýchlo obiehajú okolo druhej strany Zeme. Satelity GPS používajú vysoko eliptické dráhy na udržanie neustáleho celkového pokrytia Zeme.

Je bežnou mylnou predstavou, že Zem je v lete bližšie k slnku a v zime ďalej. Na severnej pologuli je to naopak. Eliptická dráha Zeme je veľmi takmer kruhová a vzdialenosť od slnka sa nemení natoľko, aby mala veľký vplyv na ročné obdobia. Naklonenie Zeme na svoju os má oveľa väčší dopad ako eliptická dráha a je príčinou ročných období.