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吻切軌道

指数 吻切軌道

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:.

目录

  1. 14 关系: 天文學太阳风引力克卜勒軌道燒蝕點粒子軌道根數輻射壓阻力離心率向量進動SMART-1攝動拉丁语

  2. 太空動力學
  3. 轨道摄动

天文學

天文學是一門自然科學,它運用數學、物理和化學等方法來解釋宇宙間的天體,包括行星、衛星、彗星、恆星、星系等等,以及各種現象,如超新星爆炸、伽瑪射線暴、宇宙微波背景輻射等等。廣義地來說,任何源自地球大氣層以外的現象都屬於天文學的研究範圍。物理宇宙學與天文學密切相關,但它把宇宙視為一個整體來研究。 天文學有著遠古的歷史。自有文字記載起,巴比倫、古希臘、印度、古埃及、努比亞、伊朗、中國、瑪雅以及許多古代美洲文明就有對夜空做詳盡的觀測記錄。天文學在歷史上還涉及到天體測量學、天文航海、觀測天文學和曆法的制訂,今天則一般與天體物理學同義。 到了20世紀,天文學逐漸分為觀測天文學與理論天文學兩個分支。觀測天文學以取得天體的觀測數據為主,再以基本物理原理加以分析;理論天文學則開發用於分析天體現象的電腦模型和分析模型。兩者相輔相成,理論可解釋觀測結果,觀測結果可證實理論。 與不少現代科學範疇不同的是,天文學仍舊有比較活躍的業餘社群。業餘天文學家對天文學的發展有著重要的作用,特別是在發現和觀察彗星等短暫的天文現象上。 http://www.sydneyobservatory.com.au/ Official Web Site of the Sydney Observatory Astronomy (from the Greek ἀστρονομία from ἄστρον astron, "star" and -νομία -nomia from νόμος nomos, "law" or "culture") means "law of the stars" (or "culture of the stars" depending on the translation).

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太阳风

太陽風(solar wind)特指由太阳上層大氣射出的超高速等离子体(带电粒子)流。非出自太陽的类似带电粒子流也常稱爲“恆星風”。 在太陽日冕层的高温(几百万開氏度)下,氢、氦等原子已经被電離成帶正電的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快,以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚,射向太陽的外围,形成太陽風。 太陽風的速度一般在200-800km/s。 一般認為在太阳极小期,從太陽的磁場极地附近吹出的是高速太陽風,從太陽的磁场赤道附近吹出的是低速太陽風。太陽的磁場的活动是會變化的,週期大約為11年。 太陽風一词是在1950年代被尤金·派克提出。但是直到1960年代才證實了它的存在。長期觀測發現,當太陽存在冕洞時,地球附近就能觀測到高速的太陽風。因此天文学家認為高速太陽風的產生與冕洞有密切的關係。太阳表面的磁场及等离子体活动对地球有很重要的影响。当太阳发生强烈的活动时,大量的带电粒子随着太阳风吹向地球的两极,就会在两极的电离层引发美丽的极光。.

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引力

重力(Gravitation或Gravity),是指具有质量的物体之间相互吸引的作用,也是物体重量的来源。 引力与电磁力、弱相互作用力及强相互作用力一起构成自然界的四大基本相互作用。在这四种基本相互作用中,引力是最弱的一种,但同时也是一种长程有效作用力。在现代物理学中,引力一般由广义相对论来精确描述,认为引力反映了物体的惯性在弯曲时空中的表现。而经典力学中的牛顿万有引力定律则是对引力在通常物理条件下的极好的近似描述。 在地球上,地球对地面附近物体的万有引力赋予了物体的重量,并使物体落向地面。在宇宙中,引力让物质聚集而形成天体,同时也让天体之间相互吸引,形成按照轨道运转的天体系统。此外,月球以及太陽对地球上海水的引力,形成了地球上的潮汐。.

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克卜勒軌道

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)。.

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燒蝕

蝕(消融,Ablation)是物體表面經由汽化、切削、或其它侵蝕作用,去除表面材料或物質的過程。燒蝕材料的例子如下:包括太空船升空和返回時穿越大氣層、在冰川的冰和雪、藥物和被動防火保護等的生物組織材料。 這在太空物理學的重返大氣層時尤其重要。.

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點粒子

點粒子是物理裡頭常使用的一種粒子理想化的概念。 其主要的特色是維度為零,不佔有空間。 當情況在與物體的大小、形狀、結構無關時,點粒子是一個合適的描述。 舉例而言,只要離得夠遠,形狀任意的物體都會看似於一個點。 在討論重力時,物理學家習慣用一個「點質量」去描述一個具有質量但不具有結構的粒子。 類似的情況,在電磁作用中「點電荷」代表一個帶電荷的粒子。 有時由於特殊的組成性質,即使相距不遠,物體仍可視作為點粒子。 例如一個其交互作用遵守平方反比定律的球形物體,它的作用等同全部的物質集中在球心的點上。 在牛頓重力和古典電磁學中,在球面之外的場等同一個位於球心的具有相同質量/電荷的點粒子產生的場。 I.

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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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離心率向量

在航天動力學裏,一個圓錐曲線的離心率向量是一個向量,從焦點指向近拱點,量值等於軌道的離心率純量,是個無因次量。.

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進動

進動(precession)是自轉物體之自轉軸又繞著另一軸旋轉的現象,又可稱作旋進。在天文學上,又稱為「歲差現象」。 常見的例子為陀螺。當其自轉軸的軸線不再呈鉛直時,即自转轴与对称轴不重合不平行时,會發現自轉軸會沿著鉛直線作旋轉,此即「旋進」現象。另外的例子是地球的自轉。 對於量子物體如粒子,其帶有自旋特徵,常將之類比於陀螺自轉的例子。然而實際上自旋是一個內稟性質,並不是真正的自轉。粒子在標準的量子力學處理上是視為點粒子,無法說出一個點是怎樣自轉。若要將粒子視為帶質量球狀物體來計算,以電子來說,會發現球表面轉速超過光速,違反狹義相對論的說法。 自旋的進動現象主要出現在核磁共振與磁振造影上。其中的例子包括了穩定態自由旋進(進動)造影。 進動是轉動中的物體自轉軸的指向變化。在物理學中,有兩種類型的進動,自由力矩和誘導力矩,此處對後者的討論會比較詳細。在某些文章中,"進動"可能會提到地球經驗的歲差,這是進動在天文觀測上造成的效應,或是物體在軌道上的進動。.

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SMART-1

Smart 1或SMART-1是欧洲空间局一个借助太阳能离子推进器进入月球轨道的环月人造卫星,该探测器由瑞典负责设计,于2003年9月27日23时14分(UTC)发射升空。'"SMART'"是用于先进技术研究的小型任务(Small Missions for Advanced Research in Technology)的缩写。(LISA Pathfinder是SMART-2的另一个名字,计划其将于2008年发射升空)SMART-1是欧洲第一个飞向月球的太空飞船。该飞船于2006年9月3日5时42分(UTC)成功撞击月球表面,为它的探月任务划上句号。.

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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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拉丁语

拉丁语(lingua latīna,),羅馬帝國的奧古斯都皇帝時期使用的書面語稱為「古典拉丁語」,屬於印欧语系意大利語族。是最早在拉提姆地区(今意大利的拉齐奥区)和罗马帝国使用。虽然现在拉丁语通常被认为是一种死语言,但仍有少数基督宗教神职人员及学者可以流利使用拉丁语。罗马天主教传统上用拉丁语作为正式會議的语言和礼拜仪式用的语言。此外,许多西方国家的大学仍然提供有关拉丁语的课程。 在英语和其他西方语言创造新词的过程中,拉丁语一直得以使用。拉丁语及其后代罗曼诸语是意大利语族中仅存的一支。通过对早期意大利遗留文献的研究,可以证实其他意大利语族分支的存在,之后这些分支在罗马共和国时期逐步被拉丁语同化。拉丁语的亲属语言包括法利斯克语、奥斯坎语和翁布里亚语。但是,威尼托语可能是一个例外。在罗马时代,作为威尼斯居民的语言,威尼托语得以和拉丁语并列使用。 拉丁语是一种高度屈折的语言。它有三种不同的性,名词有七格,动词有四种词性变化、六种时态、六种人称、三种语气、三种语态、两种体、两个数。七格当中有一格是方位格,通常只和方位名词一起使用。呼格与主格高度相似,因此拉丁语一般只有五个不同的格。不同的作者在行文中可能使用五到七种格。形容词与副词类似,按照格、性、数曲折变化。虽然拉丁语中有指示代词指代远近,它却没有冠词。后来拉丁语通过不同的方式简化词尾的曲折变化,形成了罗曼语族。 拉丁语與希腊语同為影響歐美學術與宗教最深的语言。在中世纪,拉丁语是当时欧洲不同国家交流的媒介语,也是研究科学、哲学和神學所必须的语言。直到近代,通晓拉丁语曾是研究任何人文学科教育的前提条件;直到20世纪,拉丁语的研究才逐渐衰落,重点转移到对當代语言的研究。.

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另见

太空動力學

轨道摄动