Еліптична орбіта - це обертання одного предмета навколо іншого в овальній формі, що називається еліпсом. Планети Сонячної системи обертаються навколо Сонця на еліптичних орбітах. Багато супутників обертаються навколо Землі на еліптичних орбітах, як і Місяць. Насправді більшість об’єктів у космічному просторі подорожують по еліптичній орбіті.
Розуміння еліпсів
Еліпс схожий на витягнуте коло, ніби розтягнутий на кінцях. Оскільки розмір кола вимірюється діаметром, розмір еліпса вимірюється великою та другою віссю. Головна вісь вимірює найбільшу відстань по еліпсу, тоді як мала вісь - найкоротшу. Математики визначають еліпс за фокусами, по суті, за двома «центрами» фігури, а у випадку еліптичної орбіти - двома точками, навколо яких обертається об’єкт.
Чому орбіти планет
Кожен предмет з масою робить гравітаційне тяжіння до кожного іншого об'єкта. Сила тяжіння зростає із збільшенням маси, тому чим масивніший предмет, тим більше тяжіння сили тяжіння. Тому в планетарному масштабі сила тяжіння величезна. Коли планета, така як Земля, рухається в космосі, на неї впливають всі інші тіла навколо неї, а наймасивнішим тілом Сонячної системи є Сонце. Коли Земля потрапляє в гравітаційне тяга Сонця, її шлях відволікається, змушуючи її повертатись до більш масивного об'єкта. Якщо сили тяжіння більш масивного об’єкта буде достатньо, Земля буде обертатися навколо нього шляхом, відомим як орбіта.
Історія
Йоганнес Кеплер був першим ученим, який точно описав еліптичні орбіти планет своїм першим законом руху планет у 1605 році. До Кеплера вважалося, що планети рухаються ідеальними колами навколо Сонця, як описано Коперником в 1543 році. Кеплер розробив три закони, навіть надихнувши сера Ісаака Ньютона на розробку закону тяжіння.
Вкрай еліптичні орбіти
Еліптичні орбіти планет в Сонячній системі мають дуже незначну “ексцентриситет” або відхилення від кругової. Однак деякі об'єкти, такі як комети, мають набагато більше ексцентричності на своїй орбіті. Ці орбіти називають «високоеліптичними орбітами», або ВОО. Комета в HEO коливається близько до сонця з дуже великою швидкістю, перш ніж повернутися назад у космос. У найвіддаленішій від сонця точці комета рухається дуже повільно, затримуючись надовго. Вчені використовували концепцію HEO, щоб розмістити супутники в космосі, які затримуються на одній частині Землі надовго. Потім ці супутники швидко пролітають навколо іншої сторони Землі. Супутники GPS використовують високоеліптичні орбіти, щоб постійно підтримувати загальний покрив Землі.
Ефекти еліптичної орбіти
Поширена помилкова думка, що Земля влітку знаходиться ближче до Сонця, а взимку - далі. У північній півкулі все навпаки. Еліптична орбіта Землі майже майже кругла, і відстань до Сонця змінюється недостатньо, щоб мати великий вплив на пори року. Нахил Землі навколо своєї осі має набагато більший вплив, ніж еліптична орбіта, і є причиною пори року.