Apsis: omloppsbanans närmaste och längsta punkter
Apsis beskriver de extrema avstånden i en kropps elliptiska omloppsbana — periapsis och apoapsis — och deras betydelse i astronomi, historia och praktiska tillämpningar.
Översikt
Inom astronomi betecknar apsis de punkter i en kropps omloppsbana där avståndet till det centrala attraktionscentrumet är som minst eller som störst. Den närmaste punkten kallas periapsis och den längsta punkten apoapsis. Begreppet är centralt för att beskriva banformer, energifördelning och tidpunkter för olika händelser i ett graviterande system. För uttal och etymologiska uppgifter se även uttal och noteringar.
Bildgalleri
4 Bilder
Egenskaper och delar
En apsispar ligger på ellipsens huvudaxel, den raka linje som går genom både periapsis och apoapsis. Denna linje kallas ofta apsidelinjen och sammanfaller med banans största diameter när kroppens bana är elliptisk. Själva banformen kan beskrivas med termer hämtade från ellipsen och den mekaniska energin hos objektet; periapsis är där den orbitala hastigheten vanligtvis är som högst, medan apoapsis är där hastigheten är som lägst.
Benämningar och exempel
- Runt jorden använder man särskilda termer: perigeum (närmast) och apogeum (längst), ofta för satelliter och månbanor.
- För solnära banor förekommer perihelion och aphelion; jorden befinner sig generellt närmast solen i början av januari och längst bort i början av juli.
- För andra kroppar används prefix som visar vilken kropp som är central, till exempel periastron för stjärnpar, och historiska specialtermer som pericynthion och apocynthion som användes under Apolloprogrammet för månpassager.
Generella definitioner pekar mot systemets masscentrum eller det dominerande attraktionscentrumet; i praktiken kan detta vara en planet, en stjärna eller ett binärt systems gemensamma tyngdpunkt (masscentrum).
Användning och betydelse
Kännedom om apsider är viktig för rymdprojekt och satellitoperationer eftersom man planerar bränsleförbrukning, bana-ändringar och överföringsmanövrar baserat på var i banan en bränsleinsats sker. Manövrar vid periapsis ger ofta större effekt på banenergi per bränsleelement än vid apoapsis. Dessutom påverkar apsider tidpunkter för sol- och månförmörkelser, tidvattenkrafter och variationer i instrålning.
Historia, dynamik och särskilda fakta
Begreppet har antika rötter i grekisk och latinsk astronomi; ordets delar kan härledas från grekiska rötter (grekiska ursprung). I modern tid formaliserades apsidernas betydelse i Keplers och Newtons lagar. Banornas apsider är inte alltid fasta: perturbationer från andra kroppar, relativistiska effekter och massfördelningar gör att apsidelinjen kan förskjutas och förskjutas i en process som kallas apsidal precession. För mer tekniska resonemang om beräkningar och modellering, se tekniska resurser.
Tillsammans bildar dessa aspekter en grundläggande del av den tidiga förståelsen av banrörelser och fortsatt praxis i modern astrodynamik. För översikt och vidare läsning om tillämpningar, historiska termval och exempel på specifika banor finns ytterligare material via källor och databaser (om apsis, uttal, geometri, analys, referenser, etymologi, jordnära termer, solnära termer, Apollo-termer, lunarterminologi).
Perihelion och afelion
Perihelion är den punkt i ett föremåls omloppsbana som ligger närmast solen. Afelion är den punkt i ett föremåls bana där det befinner sig längst bort från solen.
Alla planeter, kometer och asteroider i vårt solsystem har ungefär elliptiska banor. Därför har de alla en punkt närmast och en punkt längst bort från solen: ett perihelium och ett afelium. Banans excentricitet mäter banans planhet. Varje enskilt varv som en kropp gör runt solen är bara ungefärligt elliptiskt, eftersom perihelionens precession hindrar banan från att vara en enkel sluten kurva, t.ex. en ellips. Detta orsakar Milankovich-cykler.
Jorden kommer närmast solen varje år runt den 3 januari. Skillnaden i avstånd mellan jordens närmaste punkt till solen i januari och den längst bort från solen i juli är 5,0 miljoner km (3,1 miljoner mi). Jorden befinner sig ungefär 91,4 miljoner mi (147,1 miljoner km) från solen i början av januari, till skillnad från ungefär 94,5 miljoner mi (152,1 miljoner km) i början av juli.
När jorden står närmast solen är det vinter på norra halvklotet och sommar på södra halvklotet. Man kan alltså konstatera att jordens avstånd från solen inte märkbart orsakar att årstiderna förändras; de relativt små effekterna av avståndsskillnader maskeras något av den huvudsakligen oceaniska södra halvklotet jämfört med den halvkontinentala norra halvklotet. Jordens årstider kommer och går därför huvudsakligen på grund av att jorden inte roterar med sin axel exakt upprätt i förhållande till planet för jordens bana runt solen. Jordens axiella lutning är 23,5 grader. Detta gör att solen står längre söderut i december och januari, så att norr har vinter och söder har sommar. Vintern infaller alltså på den del av jordklotet där solljuset träffar minst direkt. Sommaren infaller på den del av jordklotet där solljuset träffar mest direkt.
Relaterade sidor
- Omloppets lutning
Frågor och svar
Fråga: Vad är en apsis i astronomi?
S: En apsis i astronomi är den punkt där det största eller minsta avståndet i ett astronomiskt objekts elliptiska bana är störst eller minst från dess attraktionscentrum.
F: Vad kallas den punkt där man närmar sig närmast en elliptisk bana?
S: Den punkt där man närmar sig närmast i en elliptisk bana kallas periapsis eller pericentrum.
Fråga: Vad kallas den punkt där man kommer längst bort i en elliptisk bana?
S: Den punkt där man kommer längst bort i en elliptisk bana kallas apoapsis, apocentre eller apapsis.
Fråga: Vad är huvudaxeln i en ellips?
S: En ellips' huvudaxel är linjen genom den längsta delen av ellipsen, som dras genom periapsis och apoapsis och kallas också för apsidelinjen.
F: Vilka är de liknande ord som används för att identifiera den kropp som kretsar i en omloppsbana?
S: De liknande ord som används för att identifiera den kropp som kretsar runt jorden är perigee och apogee för banor runt jorden och perihelion och afelion för banor runt solen.
F: Vilka termer användes för att referera till månen under Apolloprogrammet?
S: De termer som användes för att referera till månen under Apolloprogrammet var pericynthion och apocynthion.
F: Vad betyder termen apoapsis etymologiskt sett?
S: Etymologiskt sett kommer termen apoapsis från det grekiska ordet από (apo) som betyder "från" och avser den punkt som ligger längst bort från attraktionscentrumet i en elliptisk bana.
Taggar
Relaterade artiklar
Författare
AlegsaOnline.com Apsis: omloppsbanans närmaste och längsta punkter Leandro Alegsa
URL: https://sv.alegsaonline.com/art/5064