拱点

✍ dations ◷ 2025-06-07 05:06:00 #天体力学,轨道,太空动力学

拱点(apsis,复数为apsides)是指一个物体的运动轨道的极端点;在天文学中,这个词是指在椭圆轨道上运行的天体最接近或最远离它的引力中心(通常也就是系统的质量中心)的点。

最靠近引力中心的点称为近拱点(periapsis)或近心点(pericentre),而距离最远的点就称为远拱点(apoapsis)或远心点(apocentre)。连接近拱点和远拱点的直线称为拱点线,是椭圆的长轴,也是椭圆内最长的直线段。

连接近拱点与远拱点的直线称为拱点线。椭圆的长轴与拱点线同线。

以下是用于辨识椭圆轨道的项目:

描绘轨道的近拱点和远拱点的公式如下:

v p e r = ( 1 + e ) μ ( 1 e ) a {\displaystyle v_{\mathrm {per} }={\sqrt {\frac {(1+e)\mu }{(1-e)a}}}\,}

r p e r = ( 1 e ) a {\displaystyle r_{\mathrm {per} }=(1-e)a\!\,}

v a p = ( 1 e ) μ ( 1 + e ) a {\displaystyle v_{\mathrm {ap} }={\sqrt {\frac {(1-e)\mu }{(1+e)a}}}\,}

r a p = ( 1 + e ) a {\displaystyle r_{\mathrm {ap} }=(1+e)a\!\,}

此处,它符合开普勒行星运动定律(角动量守恒)和能量守恒,在一条给定的轨道上测量都是定值:

此处:

e = r a p r p e r r a p + r p e r = 1 2 r a p r p e r + 1 {\displaystyle e={\frac {r_{\mathrm {ap} }-r_{\mathrm {per} }}{r_{\mathrm {ap} }+r_{\mathrm {per} }}}=1-{\frac {2}{{\frac {r_{\mathrm {ap} }}{r_{\mathrm {per} }}}+1}}}

地球在每年的一月初离太阳最近,在七月初离太阳最远。地球的近日点、远日点和气候变化之间有21,000年的周期。这是近点岁差对气候变迁周期性的贡献。(参考周期、米兰科维奇循环。)

近几年的日期和时间列于下表:

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