克卜勒軌道和吻切軌道

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

克卜勒軌道和吻切軌道之间的区别

克卜勒軌道 vs. 吻切軌道

克卜勒軌道是天體力學描述在三維空間的橢圓、拋物線或雙曲線軌道上運動的物體在二維軌道平面上的軌道運動（克卜勒軌道也可以是直線）。它只考慮兩個點狀物體之間的引力作用，而忽略與其它物體之間引力交互作用的攝動、大氣拖曳、太陽輻射壓、非球面的中心物體等等。因此說它是二體問題，也就是所謂的克卜勒問題的一個特殊解。在經典力學中，它也不會考慮到廣義相對論的影響。克卜勒軌道可以用六個軌道要素的參數呈現出各種不同型式的軌道。 在大多數的應用中，在中心的質量被假設為整個系統的質量中心所在。經過分析，兩個質量近似的物體可以用克卜勒軌道敘述它們繞著共同的質量中心，它們的引力中心（質心）。. 吻切軌道（osculating orbit）是太空中的天體在給定時間瞬間的克卜勒軌道（即橢圓或其他二次曲線）。這是在天文學，特別是天文動力學，當中心的天體不受到攝動時，這就是當前的軌道向量狀態（位置和速度）的軌道。 一個吻切軌道和該天體的位置能以六個標準的克卜勒的軌道要素（吻切要素）充分的描述，只要知道相對於中心天體的位置和速度，就很容易計算。在沒有攝動的情形下，吻切要素將保持不變。然而，真正的天體軌道都會經歷攝動，這會導致吻切要素的改變，而且有時會非常的快速。在一般性運動（因為它們主要是行星、月球和其他行星的衛星）的天體力學分析中通常會排除，可以由一組平均要素與長期和週期性的項目描述。在小行星的情況，已經展出一套新的自身軌道要素系統，使它們軌道最重要的形式能夠呈現。 "吻切"這個字源自拉丁文，意思就是吻，它是用於文章前後實質的關聯上。在時間上的任何一點，一個天體的吻切軌道是與它真實軌道相切的，天體就位於這個切點上－－並且如果將攝動移除掉，會有著相同的曲率。 攝動導致吻切軌道的改變可以肇因於：.

軌道根數

軌道根數（或稱軌道要素或軌道參數）是對選定的两個質點，在牛頓運動定律和平方反比定律的重力吸引下，確認特定軌道所必須要的參數。由於運動的方式有許多種的參數表示法，依照你所選定的測量裝置不同，有幾種不同的方式來定義軌道根數，但都是描述相同的軌道。 這個問題包含三個自由度（軌道上的三個笛卡兒座標系），所以每個獨立的开普勒轨道（未受到攝動）經過解析後，可以由原始的笛卡尔數值以六個參數明確地定義天體的姿態和速度。因此，所有的軌道元素組合都明確的含有這六個元素。在數學上的明確解釋和討論可以參考以下的論述（參見：軌道狀態向量）。.

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輻射壓

輻射壓(Radiation pressure)（亦稱光壓）是電磁輻射對所有暴露在其下的物體表面所施加的壓力。如果被吸收，壓力是流量密度除以光速；如果完全被反射，輻射壓將會加倍。例如，太陽輻射的能量在地球的流量密度是1370 W/m2，所以吸收狀態下的輻射壓是 4.6 µPa（參考氣候模型）。.

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阻力

阻力（又称後曳力或流體阻力）是物體在流體中相對運動所產生與運動方向相反的力。 對於一個在流體中移動的物體，阻力為周圍流體對物體施力，在移動方向的反方向上分量的總和。而施力和移動方向垂直的分量一般則視為升力。因此阻力和物體移動方向恰好相反，像飛機前進時會產生推力來克服阻力的影響。 在航天动力学中，大氣阻力可以視為太空飛行器在發射時的低效率，其影響則是在發射時需要額外的能量，不過在返回軌道時大氣阻力有助於太空飛行器減速，可減少減速額外需要的能量，不過大氣阻力產生的熱量甚至可以將物體熔化。.

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攝動

攝動（Perturbation）是天文學上的一個術語（專有名詞），是用來描述一個大質量天體受到一個以上質量體的引力影響而可察覺的複雜運動。 這種天體的複雜運動可以分成不同的成分而加以描述。首先，假設它的運動只受到一個天體的引力影響，因此它的運動是必然的結果。以其它的方法表示，這種運動可視為二體問題的解，或是為受到攝動的克卜勒軌道。然後，假設上未受到攝動的運動和實際的運動之間的差別，這是由於來自額外的一個或多個物體的引力效應，就是所謂的攝動。如果只有另一個影響較顯著的天體，則這種攝動的解稱為三體問題；如果有多個物體都有顯著的影響，這種運動可以作為更高階的代表，稱為多體問題（N體問題）。 當年，牛頓在導出他的引力運動時，就已經承認攝動的存在，並知道這種計算的複雜和困難。從牛頓的時代開始，已經發展出一些數學上的技術來分析攝動，它們可以分為兩大類：一般攝動和特殊攝動。分析一般攝動的方法，運動的常微分方程可以得到解答，通常是一系列的逼近，還有使用三角函數或代數的結果，再使用許多不同的設定，通常就可以得到不同設定條件下的解。從歷史上看，一般攝動是先被研究的，因為特殊攝動的方法：數值資料、表示位置的值、速度和加速度的影響，是建立在微分方程數值積分的基礎上。 許多系統都涉及多體引力，存在於其中的一個物體是佔有引力優勢的主導者（例如，恆星系，在這樣的案例中是恆星和它的行星；或是行星系，在這樣的案例中是行星和它的衛星）。然後，其它的引力影響，相較於未受攝動的行星，可被視為導致行星受到攝動；或是，衛星，各自環繞著主要的天體。 在太陽系，許多的攝動是由周期性的元件造成的，所以攝動的天體依照軌道的周期性或準周期的，長時間的周期－像是月球在它的強擾動軌道，這是月球運動說的主題。 行星會在其它行星的軌道導致周期性的攝動，天王星的軌道受道攝動的結果，導致1846年的發現海王星。 行星相互間的攝動會導致其軌道要素長期的準周期變化。金星目前有著最小的離心率，也就是說它的軌道是行星軌道中最接近圓形的。再過約25,000年，地球的軌道將會比金星的更圓（低離心率）。 太陽系內許多小天體的軌道，像是彗星，經常會受到巨大的攝動，尤其是通過氣體巨星的引力場時。雖然這些攝動有很多是周期性的，但也有些不是，並且這些特別可能代表著混沌運動。例如在1996年4月，木星的引力場影響到海爾-博普彗星軌道的周期從4,206年縮減為2,380年，並且這些變化將不會在任何的周期基礎上被還原。 在太空動力學和人造衛星的事件中，軌道的攝動通常來自大氣拖曳和太陽輻射壓力。.

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