Elementos orbitales


Los elementos orbitales son los parámetros necesarios para identificar de forma única una órbita específica . En mecánica celeste estos elementos se consideran en sistemas de dos cuerpos utilizando una órbita de Kepler . Hay muchas formas diferentes de describir matemáticamente la misma órbita, pero ciertos esquemas, cada uno de los cuales consta de un conjunto de seis parámetros, se usan comúnmente en astronomía y mecánica orbital .

Una órbita real y sus elementos cambian con el tiempo debido a las perturbaciones gravitatorias de otros objetos y los efectos de la relatividad general . Una órbita de Kepler es una aproximación matemática idealizada de la órbita en un momento determinado.

Los elementos orbitales tradicionales son los seis elementos keplerianos , después de Johannes Kepler y sus leyes del movimiento planetario .

Cuando se ven desde un marco inercial , dos cuerpos en órbita trazan trayectorias distintas. Cada una de estas trayectorias tiene su foco en el centro de masa común . Cuando se ve desde un marco no inercial centrado en uno de los cuerpos, solo es aparente la trayectoria del cuerpo opuesto; Los elementos keplerianos describen estas trayectorias no inerciales. Una órbita tiene dos conjuntos de elementos keplerianos según el cuerpo que se utilice como punto de referencia. El cuerpo de referencia (generalmente el más masivo) se llama primario , el otro cuerpo se llama secundario . El primario no posee necesariamente más masa que el secundario, e incluso cuando los cuerpos son de igual masa, los elementos orbitales dependen de la elección del primario.

La anomalía media M es un "ángulo" ficticio matemáticamente conveniente que varía linealmente con el tiempo, pero que no corresponde a un ángulo geométrico real. Se puede convertir en la anomalía verdadera ν , que representa el ángulo geométrico real en el plano de la elipse, entre el periápside (aproximación más cercana al cuerpo central) y la posición del objeto en órbita en un momento dado. Por lo tanto, la anomalía verdadera se muestra como el ángulo rojo ν en el diagrama y la anomalía media no se muestra.

Los ángulos de inclinación, la longitud del nodo ascendente y el argumento del periapsis también se pueden describir como los ángulos de Euler que definen la orientación de la órbita en relación con el sistema de coordenadas de referencia.


En este diagrama, el plano orbital (amarillo) se cruza con un plano de referencia (gris). Para los satélites en órbita terrestre, el plano de referencia suele ser el plano ecuatorial de la Tierra, y para los satélites en órbita solar es el plano de la eclíptica . La intersección se llama línea de nodos , ya que conecta el centro de masa con los nodos ascendentes y descendentes. El plano de referencia, junto con el punto vernal ( ♈︎ ), establece un marco de referencia.