軌道面

基準面を基準として見た軌道面。
軌道面は円錐曲線と相対的に見ることもできます。円錐曲線では、軌道は平面と円錐の交点として定義されます。放物線軌道(1) と曲軌道 (3) は脱出軌道ですが、楕円軌道と円軌道 (2) は拘束軌道です。

公転天体の軌道面とは、その軌道が位置する幾何学的な平面のことです。軌道決定するには、空間上の非共線的な3点が必要です。一般的な例としては、質量の大きい天体(母天体)の中心と、その天体を周回する天体の中心の、軌道上の異なる2つの時点/点における位置が挙げられます。

軌道面は、傾斜角i)と昇交点の経度(Ω) の2つのパラメータによって基準面に対して定義されます。

定義上、太陽系の基準面は通常、地球の軌道面であると考えられており、この軌道面は、太陽が 1 年間にわたってたどる 天球上の円形の経路である黄道を定義します。

他のケース、たとえば別の惑星を周回するや人工衛星の場合は、物体の軌道の傾斜をその軌道面と惑星の赤道面の間の角度として定義すると便利です。

軌道面を平面として定義される座標系は、近焦点座標系として知られています。

地球を周回する人工衛星

打ち上げロケットや人工衛星にとって、軌道面は軌道を定義するパラメータです。一般的に、物体の軌道面を変更するには膨大な量の推進剤が必要になります。軌道周期、軌道離心率、軌道位相といった他のパラメータは、推進システムによってより容易に変更できます。

衛星の軌道面は、地球の重力が球形ではないことから、その影響を受けます。このため、衛星の軌道面は、地球の赤道との角度に応じて、地球の周りをゆっくりと回転します。臨界角にある軌道面の場合、太陽の動きを追って地球を周回し、太陽同期軌道を形成することがあります。

打ち上げロケットの打ち上げ時間帯は通常、目標軌道面が打ち上げ場所と交差する時間によって決まります。

参照

参考文献