Elementos orbitais

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Elementos orbitais de um corpo que orbita o Sol (S, no esquema).

Os elementos orbitais da órbita de um corpo celeste são um conjunto de seis valores numéricos que permitem definir a sua órbita em torno do Sol ou de qualquer outro corpo celeste de forma totalmente unívoca. Estas seis quantidades são:

Por vezes, no lugar da anomalia média da época, utiliza-se a anomalia média de um certo tempo (M\,\!), ou a longitude média, ou a anomalia verdadeira ou, mais raramente, a anomalia excêntrica.

Por vezes também a época da passagem pelo periélio substitui a anomalia média. Em lugar do semieixo maior pode-se utilizar também o período orbital.

Pode usar-se a \bar{\omega}\, (longitude do periastro), que se relaciona com a longitude do nó ascendente (\Omega\,\!) e com o argumento do periastro (\omega\,\!) mediante a seguinte expressão:

\bar{\omega} = \Omega + \omega\,

Os três primeiros elementos orbitais simplesmente são tais que os ângulos de Euler definem a orientação da órbita no espaço, enquanto os restantes três definem a forma da órbita e a posição do corpo na órbita.

  • A inclinação e a longitude do nó ascendente indicam o plano da órbita.
  • O argumento de periélio orienta a órbita dentro do seu plano.
  • O semieixo maior (ou o período, indistintamente) determina o tamanho da órbita.
  • A excentricidade determina a sua forma.
  • A época da passagem pelo periélio (ou a anomalia média) permitem situar o objeto na sua órbita.

Os seis elementos anteriores surgem no problema dos dois corpos sem perturbações externas. Uma trajetória perturbada realista é representada como uma sucessão instantânea de cónicas que partilham um dos seus focos. Estes elementos orbitais chamam-se osculatrizes e a trajetória é sempre tangente a esta sucessão de cónicas.

Os elementos orbitais de objetos reais tendem a alterar-se ao longo do tempo. A evolução dos elementos orbitais tem lugar devido fundamentalmente à força gravitacional dos outros corpos. No caso de satélites, devido à falta de esfericidade do primário, ou ao atrito com a atmosfera. Isto é fundamental nos satélites artificiais da Terra ou de outros planetas. No caso de cometas, a expulsão de gás e a pressão da radiação, ou as forças eletromagnéticas introduzem pequenas forças não gravitacionais que devem ser consideradas para explicar o seu movimento.

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