Lista de órbitas - List of orbits

Comparação da órbita geoestacionária da Terra com as órbitas do sistema de navegação por satélite GPS , GLONASS , Galileo e Compass (órbita média da Terra) com as órbitas da Estação Espacial Internacional , Telescópio Espacial Hubble e constelação de Iridium e o tamanho nominal da Terra . A órbita da Lua é cerca de 9 vezes maior (em raio e comprimento) do que a órbita geoestacionária.

Várias órbitas terrestres em escala:

A seguir está uma lista de tipos de órbitas :

Classificações Centric

• Órbita galactocêntrica : uma órbita em torno do centro de uma galáxia . O Sol segue este tipo de órbita em torno do centro galáctico da Via Láctea .
• Órbita heliocêntrica : uma órbita ao redor do sol . No Sistema Solar , todos os planetas , cometas e asteróides estão em tais órbitas, assim como muitos satélites artificiais e pedaços de detritos espaciais . As luas, ao contrário, não estão em uma órbita heliocêntrica, mas orbitam seu objeto pai.
• Órbita geocêntrica : uma órbita ao redor do planeta Terra , como a da Lua ou de satélites artificiais .
• Órbita lunar (também órbita selenocêntrica): uma órbita ao redor da Lua da Terra .
• Órbita areocêntrica : uma órbita ao redor do planeta Marte , como a de suas luas ou satélites artificiais .

Para órbitas centradas em outros planetas além da Terra e Marte, os nomes das órbitas que incorporam a terminologia grega são menos comumente usados

• Órbita de Mercúrio (hermocêntrica ou hermiocêntrica): uma órbita ao redor do planeta Mercúrio .
• Órbita de Vênus (Afrodiocêntrica ou citeriocêntrica): uma órbita ao redor do planeta Vênus .
• Órbita de Júpiter (Jovicentric ou zenocêntrica): uma órbita ao redor do planeta Júpiter .
• Órbita de Saturno (cronocêntrica ou saturnocêntrica): uma órbita ao redor do planeta Saturno .
• Órbita de Urano (Oranocêntrica): uma órbita ao redor do planeta Urano .
• Órbita de Netuno (Poseidocêntrica): uma órbita ao redor do planeta Netuno .

Classificações de altitude para órbitas geocêntricas

• Órbita terrestre baixa (LEO): órbitas geocêntricas com altitudes abaixo de 2.000 km (1.200 mi).
• Órbita média da Terra (MEO): órbitas geocêntricas que variam em altitude de 2.000 km (1.200 mi) até um pouco abaixo da órbita geossíncrona a 35.786 km (22.236 mi). Também conhecida como órbita circular intermediária . Estes são usados ​​para naves espaciais do Sistema de Navegação Global por Satélite , como GPS , GLONASS , Galileo , BeiDou . Os satélites GPS orbitam a uma altura de 20.200 quilômetros (12.600 mi) com um período orbital de quase 12 horas.
• A órbita geosíncrona (GSO) e a órbita geoestacionária (GEO) são órbitas ao redor da Terra que correspondem ao período de rotação sideral da Terra . Embora os termos sejam frequentemente usados ​​de forma intercambiável, tecnicamente uma órbita geossíncrona corresponde ao período de rotação da Terra, mas a definição não exige que tenha inclinação orbital zero para o equador e, portanto, não é estacionária acima de um determinado ponto no equador, mas pode oscilar para o norte e para o sul ao longo de um dia. Assim, uma órbita geoestacionária é definida como uma órbita geossíncrona com inclinação zero. As órbitas geossíncronas (e geoestacionárias) têm um semieixo maior de 42.164 km (26.199 mi). Isso funciona a uma altitude de 35.786 km (22.236 milhas). Ambos completam uma órbita completa da Terra por dia sideral (em relação às estrelas, não ao Sol).
• Órbita terrestre elevada : órbitas geocêntricas acima da altitude da órbita geossíncrona (35.786 km ou 22.236 mi).

Para satélites em órbita da Terra abaixo da altura de cerca de 800 km, o arrasto atmosférico é a principal força de perturbação da órbita de todas as forças não gravitacionais. Acima de 800 km, a pressão da radiação solar causa as maiores perturbações orbitais. No entanto, o arrasto atmosférico depende fortemente da densidade da alta atmosfera, que está relacionada à atividade solar, portanto, a altura em que o impacto do arrasto atmosférico é semelhante à pressão da radiação solar varia dependendo da fase do ciclo solar.

Classificações de inclinação

• Órbita inclinada : uma órbita cuja inclinação em relação ao plano equatorial não é 0.
  • Órbita polar : uma órbita que passa acima ou quase acima de ambos os pólos do planeta em cada revolução. Portanto, ele tem uma inclinação de (ou muito próxima a) 90 graus ou -90 graus.
  • Órbita polar síncrona do Sol (SSO): uma órbita quase polar que passa pelo equador no mesmo horário solar local em todas as passagens. Útil para satélites captadores de imagens porque as sombras serão as mesmas em todas as passagens.
• Órbita não inclinada : uma órbita cuja inclinação é igual a zero em relação a algum plano de referência .
  • Órbita da eclíptica : uma órbita não inclinada em relação à eclíptica .
  • Órbita equatorial : uma órbita não inclinada em relação ao equador .
• Órbita quase equatorial : uma órbita cuja inclinação em relação ao plano equatorial é quase zero. Esta órbita permite tempos de revisita rápidos (para uma única espaçonave em órbita) de locais próximos ao solo equatorial.

Classificações direcionais

• Órbita progressiva : uma órbita que está na mesma direção da rotação do primário (ou seja, a leste da Terra). Por convenção, a inclinação de uma órbita Prograde é especificada como um ângulo menor que 90 °.
• Órbita retrógrada : Um contador de órbitas para a direção de rotação do primário. Por convenção, as órbitas retrógradas são especificadas com um ângulo de inclinação de mais de 90 °. Além daqueles em órbita sincronizada com o Sol , poucos satélites são lançados em órbita retrógrada na Terra porque a quantidade de combustível necessária para lançá-los é maior do que para uma órbita prógrada. Isso ocorre porque quando o foguete começa no solo, ele já tem um componente de velocidade para o leste igual à velocidade de rotação do planeta em sua latitude de lançamento .

Classificações de excentricidade

Existem dois tipos de órbitas: órbitas fechadas (periódicas) e órbitas abertas (de escape). As órbitas circulares e elípticas são fechadas. As órbitas parabólicas e hiperbólicas estão abertas. As órbitas radiais podem ser abertas ou fechadas.

• Órbita circular : uma órbita que tem uma excentricidade de 0 e cujo caminho traça um círculo .
• Órbita elíptica : uma órbita com uma excentricidade maior que 0 e menor que 1, cuja órbita traça o caminho de uma elipse .
  • Órbita de transferência geoestacionária ou geossíncrona (GTO): uma órbita elíptica onde o perigeu está na altitude de uma órbita terrestre baixa (LEO) e o apogeu na altitude de uma órbita geoestacionária .
  • Órbita de transferência de Hohmann : uma manobra orbital que move uma espaçonave de uma órbita circular para outra usando dois impulsos de motor . Esta manobra foi nomeada em homenagem a Walter Hohmann .
  • Órbita de captura balística : uma órbita de energia mais baixa do que uma órbita de transferência de Hohmann , uma espaçonave movendo-se a uma velocidade orbital mais baixa do que o corpo celeste alvo é inserida em uma órbita semelhante, permitindo que o planeta ou a lua se mova em sua direção e gravitacionalmente a coloque em órbita ao redor do corpo celeste.
  • Órbita celíptica: Uma referência relativa para duas espaçonaves - ou mais geralmente, satélites - em órbita no mesmo plano. "As órbitas celípticas podem ser definidas como duas órbitas coplanares e confocais . Uma propriedade das órbitas celípticas é que a diferença de magnitude entre os vetores de raio alinhados é quase a mesma, independentemente de onde estejam posicionados nas órbitas. Por esta e outras razões , as órbitas coelípticas são úteis em encontros [espaçonaves] ".
• Órbita parabólica : uma órbita com excentricidade igual a 1. Tal órbita também tem uma velocidade igual à velocidade de escape e, portanto, escapará da atração gravitacional do planeta . Se a velocidade de uma órbita parabólica for aumentada, ela se tornará uma órbita hiperbólica.
  • Órbita de escape : uma órbita parabólica onde o objeto tem velocidade de escape e se move diretamente para longe do planeta .
  • Órbita de captura : uma órbita parabólica onde o objeto tem velocidade de escape e se move diretamente em direção ao planeta .
• Órbita hiperbólica : uma órbita com excentricidade maior que 1. Tal órbita também tem uma velocidade superior à velocidade de escape e, como tal, escapará da atração gravitacional do planeta e continuará a viajar infinitamente até que seja acionada por outro corpo com força gravitacional suficiente.
• Órbita radial : uma órbita com momento angular zero e excentricidade igual a 1. Os dois objetos se movem diretamente na direção ou para longe um do outro em linha reta.
  • Órbita elíptica radial : uma órbita elíptica fechada onde o objeto se move a menos que a velocidade de escape . Esta é uma órbita elíptica com semi-eixo menor = 0 e excentricidade = 1. Embora a excentricidade seja 1, esta não é uma órbita parabólica.
  • Órbita parabólica radial : uma órbita parabólica aberta onde o objeto se move na velocidade de escape .
  • Órbita hiperbólica radial : uma órbita hiperbólica aberta onde o objeto se move a uma velocidade maior do que a de escape . Esta é uma órbita hiperbólica com eixo semi-menor = 0 e excentricidade = 1. Embora a excentricidade seja 1, esta não é uma órbita parabólica.

Classificações de sincronicidade

Órbita geoestacionária vista do pólo celeste norte . Para um observador na Terra em rotação, os satélites vermelho e amarelo parecem estacionários no céu acima de Cingapura e da África, respectivamente.

• Órbita síncrona : uma órbita cujo período é um múltiplo racional do período médio de rotação do corpo orbitado e na mesma direção de rotação desse corpo. Isso significa que a trilha do satélite, vista do corpo central, se repetirá exatamente após um número fixo de órbitas. Na prática, apenas a proporção de 1: 1 (geossíncrona) e as proporções de 1: 2 (semissíncrona) são comuns.
  • Órbita geosíncrona (GSO): uma órbita ao redor da Terra com um período igual a um dia sideral , que é o período médio de rotação da Terra de 23 horas , 56 minutos e 4,091 segundos . Para uma órbita quase circular, isso implica uma altitude de aproximadamente 35.786 quilômetros (22.236 milhas). A inclinação e a excentricidade da órbita podem não ser necessariamente zero. Se a inclinação e a excentricidade forem zero, o satélite parecerá estacionário do solo. Do contrário, a cada dia o satélite traça um analema (ou seja, uma "figura em oito") no céu, visto do solo. Quando a órbita é circular e o período de rotação tem inclinação zero, a órbita é considerada também geoestacionária . Também conhecida como órbita de Clarke, em homenagem ao escritor Arthur C. Clarke .
    • Órbita geoestacionária (GEO): uma órbita geossíncrona circular com inclinação zero. Para um observador no solo, este satélite aparece como um ponto fixo no céu. "Todas as órbitas geoestacionárias devem ser geoestacionárias, mas nem todas as órbitas geoestacionárias são geoestacionárias."
    • Órbita da tundra : uma
  órbita síncrona, mas altamente elíptica, com inclinação significativa (normalmente perto de 63,4 °) e período orbital de um dia sideral (23 horas, 56 minutos para a Terra). Esse satélite passa a maior parte de seu tempo em uma área designada do planeta . A inclinação particular mantém o deslocamento do perigeu pequeno.

Órbitas em galáxias ou modelos de galáxias

Órbita da pirâmide

• Órbita de caixa : uma órbita em uma galáxia elíptica triaxial que preenche uma região em forma de caixa.
• Órbita da pirâmide : uma órbita próxima a um buraco negro massivo no centro de uma galáxia triaxial. A órbita pode ser descrita como uma elipse Kepleriana que precessa em torno do buraco negro em duas direções ortogonais, devido aos torques da galáxia triaxial. A excentricidade da elipse atinge a unidade nos quatro cantos da pirâmide, permitindo que a estrela em órbita se aproxime muito do buraco negro.
• Órbita tubular : uma órbita próxima a um buraco negro massivo no centro de uma galáxia axissimétrica. Semelhante a uma órbita piramidal, exceto que um componente do momento angular orbital é conservado; como resultado, a excentricidade nunca atinge a unidade.

Classificações especiais

• Órbita sincronizada com o Sol : uma órbita que combina altitude e inclinação de tal forma que o satélite passa sobre qualquer ponto da superfície dos planetas no mesmo horário solar local . Essa órbita pode colocar um satélite sob luz solar constante e é útil para imagens , espionagem e satélites meteorológicos .
• Órbita congelada : uma órbita na qual a deriva natural devido ao formato do corpo central foi minimizada pela seleção cuidadosa dos parâmetros orbitais.
• Órbita da Lua : As características orbitais da Lua . Altitude média de 384.403 quilômetros (238.857 mi), elíptica - órbita inclinada .
• A órbita terrestre além-baixa (BLEO) e além da órbita terrestre (BEO) são uma ampla classe de órbitas que estão energeticamente mais distantes do que a órbita terrestre baixa ou exigem uma inserção em uma órbita heliocêntrica como parte de uma jornada que pode exigir várias inserções orbitais , respectivamente.
• Órbita do halo quase retilíneo (NRHO): uma órbita atualmente planejada no espaço cislunar , como uma órbita selenocêntrica que servirá como uma área de preparação para missões futuras. A órbita planejada para o Portal Lunar da NASA em cerca de 2024, como um halo quase retilíneo altamente elíptico de sete dias em órbita ao redor da Lua, o que traria a pequena estação espacial a 3.000 quilômetros (1.900 milhas) do pólo norte lunar na aproximação mais próxima e até 70.000 quilômetros (43.000 milhas) sobre o pólo sul lunar .
• Órbita retrógrada distante (DRO): uma órbita retrógrada circular estável (geralmente referindo-se à Órbita Retrógrada Distante Lunar). Estabilidade significa que os satélites em DRO não precisam usar propulsor de manutenção de estação para permanecer em órbita. O lunar DRO é uma órbita lunar alta com um raio de aproximadamente 61.500 km. Isso foi proposto em 2017 como uma possível órbita de Gateway, fora de EM L1 e L2.
• Órbita em decadência: uma órbita em decadência é uma órbita em baixa altitude que diminui com o tempo devido à resistência atmosférica. Usado para descartar satélites artificiais que estão morrendo ou para aerofrenar uma nave espacial interplanetária.
• Órbita de rastreamento da Terra , uma órbita heliocêntrica que é colocada de forma que o satélite inicialmente seguirá a Terra, mas a uma velocidade angular orbital um pouco mais lenta, de forma que se move para trás ano após ano. Esta órbita foi usada no telescópio espacial Spitzer para reduzir drasticamente a carga de calor da Terra quente de uma órbita geocêntrica mais típica usada para telescópios espaciais.
• Órbita do cemitério (ou eliminação, órbita de lixo): uma órbita para a qual os satélites são movidos no final de sua operação. Para satélites geoestacionários algumas centenas de quilômetros acima da órbita geossíncrona .
• Órbita de estacionamento , uma órbita temporária.
• Órbita de transferência , uma órbita usada durante uma manobra orbital de uma órbita para outra.
  • Órbita de transferência lunar (LTO) realizada com injeção translunar (TLI)
  • Órbita de transferência de Marte (MTO), também conhecida como órbita de injeção trans-Marte (TMI)
• Repetir órbita : uma órbita em que a trilha do satélite no solo se repete após um período de tempo.

Classificações de pseudo-órbita

Um diagrama mostrando os cinco pontos de Lagrange em um sistema de dois corpos com um corpo muito mais massivo do que o outro (por exemplo, o Sol e a Terra). Em tal sistema, L ₃ - L ₅ estão situados ligeiramente fora da órbita do secundário, apesar de sua aparência neste diagrama em pequena escala.

• Órbita em ferradura : uma órbita que, para um observador terrestre, parece estar orbitando um determinado planeta, mas na verdade está em co-órbita com o planeta . Veja asteróides 3753 Cruithne e 2002 AA ₂₉ .
• Órbitas de Halo e órbitas de Lissajous : são órbitas em torno de um ponto Lagrangiano . Os pontos de Lagrange são mostrados no diagrama adjacente, e as órbitas próximas a esses pontos permitem que uma espaçonave fique em uma posição relativa constante com muito pouco uso de combustível. As órbitas em torno do ponto L ₁ são usadas por espaçonaves que desejam uma visão constante do Sol, como o Observatório Solar e Heliosférico . As órbitas em torno de L ₂ são usadas por missões que sempre querem a Terra e o Sol atrás delas. Isso permite que um único escudo bloqueie a radiação da Terra e do Sol, permitindo o resfriamento passivo de instrumentos sensíveis. Os exemplos incluem a Wilkinson Microwave Anisotropy Probe e o próximo James Webb Space Telescope . L1, L2 e L3 são órbitas instáveis ​​[6], o que significa que pequenas perturbações farão com que a nave orbital saia da órbita sem correções periódicas.
• Órbita P / 2 , uma órbita ressonante lunar 2: 1 altamente estável , que foi usada pela primeira vez com a espaçonave TESS ( Transiting Exoplanet Survey Satellite ) em 2018.

Veja também

• Órbitas geocêntricas
• Voo espacial orbital
• Órbita osculante

Notas

Referências