Excentricité orbitaleL’excentricité orbitale définit, en mécanique céleste et en mécanique spatiale, la forme des orbites des objets célestes. L'excentricité est couramment notée . Elle exprime l'écart de forme entre l'orbite et le cercle parfait dont l'excentricité est nulle. Lorsque , la trajectoire est fermée : l'orbite est périodique. Dans ce cas : lorsque , l'objet décrit un cercle et son orbite est dite circulaire ; lorsque , l'objet décrit une ellipse et son orbite est dite elliptique. Lorsque , la trajectoire est ouverte.
Mécanique spatialeLa mécanique spatiale, aussi dénommée astrodynamique, est, dans le domaine de l'astronomie et de l'astronautique, la science qui a trait à l'étude des mouvements. C'est une branche particulière de la mécanique céleste qui a notamment pour but de prévoir les trajectoires des objets spatiaux tels que les fusées ou les engins spatiaux y compris les manœuvres orbitales, les changements de plan d'orbite et les transferts interplanétaires.
Vitesse orbitalethumb|Comparaisons de vitesses orbitales de différents satellites de la Terre. La vitesse orbitale d'un objet céleste, le plus souvent une planète, un satellite naturel, un satellite artificiel ou une étoile binaire, est la vitesse à laquelle il orbite autour du barycentre d'un système à deux corps, soit donc le plus souvent autour d'un corps plus massif. L'expression peut être employée pour désigner la vitesse orbitale moyenne du corps le long de son orbite ou la vitesse orbitale instantanée, en un point précis.
Comète de HalleyLa comète de Halley (désignation officielle 1P/Halley) est la plus connue de toutes les comètes. Son demi grand axe est de 17,9 unités astronomiques (soit environ 2,7 milliards de kilomètres), son excentricité est de 0,97 et sa période est de 76 ans. Sa distance au périhélie est de 0,59 unité astronomique et sa distance à l'aphélie est de 35,3 unités astronomiques. Il s'agit d'une comète à courte période. On peut déduire de ces données les caractéristiques orbitales suivantes : vitesse au périhélie : , vitesse à l'aphélie : .
Orbiting bodyIn astrodynamics, an orbiting body is any physical body that orbits a more massive one, called the primary body. The orbiting body is properly referred to as the secondary body (), which is less massive than the primary body (). Thus, or . Under standard assumptions in astrodynamics, the barycenter of the two bodies is a focus of both orbits. An orbiting body may be a spacecraft (i.e. an artificial satellite) or a natural satellite, such as a planet, dwarf planet, moon, moonlet, asteroid, or comet.
Trajectoire hyperboliquevignette|La ligne bleue représente une trajectoire hyperbolique. Une trajectoire hyperbolique (ou, abusivement, orbite hyperbolique) est, en mécanique spatiale, la trajectoire de tout objet autour du corps central avec une vitesse suffisante pour échapper à l'attraction gravitationnelle de celui-ci. Le nom dérive du fait que, selon la loi universelle de la gravitation, une telle orbite a la forme d'une hyperbole. En termes plus techniques, cela peut être exprimé par une excentricité orbitale supérieure à 1.
Anomalie moyenneEn mécanique céleste, l'anomalie moyenne (en anglais : mean anomaly) est une mesure d'angle entre le périapse et la position d'un corps fictif parcourant une orbite circulaire synchrone avec le corps réel. Le terme "anomalie" trouve son origine historique dans le système géocentrique antique dans lequel les anciens constataient une anomalie de l'orbite par rapport à l'orbite circulaire idéale. L'anomalie moyenne est couramment notée (lettre M capitale de l'alphabet latin).
Mouvement képlérienEn astronomie, plus précisément en mécanique céleste, le mouvement képlérien correspond à une description du mouvement d'un astre par rapport à un autre respectant les trois lois de Kepler. Pour cela il faut que l'interaction entre les deux astres puisse être considérée comme purement newtonienne, c'est-à-dire qu'elle varie en raison inverse du carré de leur distance, et que l'influence de tous les autres astres soit négligée.
Orbital state vectorsIn astrodynamics and celestial dynamics, the orbital state vectors (sometimes state vectors) of an orbit are Cartesian vectors of position () and velocity () that together with their time (epoch) () uniquely determine the trajectory of the orbiting body in space. State vectors are defined with respect to some frame of reference, usually but not always an inertial reference frame.
Trajectoire paraboliquethumb|La ligne verte représente une trajectoire parabolique. En mécanique céleste et en mécanique spatiale, une trajectoire parabolique (ou orbite parabolique) est une orbite de Kepler dont l'excentricité est égale à 1. L'objet en orbite décrit alors, sur le plan de l'orbite, une parabole dont le foyer est l'objet plus massif. Le mouvement parabolique s'effectue lorsqu'un projectile est soumis à une vitesse initiale et à la seule accélération de la pesanteur. Un exemple courant de mouvement parabolique est l'obus tiré depuis un canon.
Characteristic energyIn astrodynamics, the characteristic energy () is a measure of the excess specific energy over that required to just barely escape from a massive body. The units are length2 time−2, i.e. velocity squared, or energy per mass. Every object in a 2-body ballistic trajectory has a constant specific orbital energy equal to the sum of its specific kinetic and specific potential energy: where is the standard gravitational parameter of the massive body with mass , and is the radial distance from its center.
Semi-major and semi-minor axesIn geometry, the major axis of an ellipse is its longest diameter: a line segment that runs through the center and both foci, with ends at the two most widely separated points of the perimeter. The semi-major axis (major semiaxis) is the longest semidiameter or one half of the major axis, and thus runs from the centre, through a focus, and to the perimeter. The semi-minor axis (minor semiaxis) of an ellipse or hyperbola is a line segment that is at right angles with the semi-major axis and has one end at the center of the conic section.
Énergie orbitale spécifiqueEn mécanique spatiale, l'énergie orbitale spécifique de deux corps orbitants est la somme constante de leur énergie potentielle mutuelle () et de l'énergie cinétique totale (), divisé par leur masse réduite , sachant que . Selon l'équation de la force vive, selon la Loi universelle de la gravitation, cela donne l'équation qui ne varie pas avec le temps : Considérant le mouvement d'un satellite ou une sonde autour d'un attracteur, en l'absence de perturbations orbitales spécifique de l'énergie totale, est conservée.
Vecteur excentricitéLe vecteur excentricité est une grandeur introduite en mécanique céleste dans le cas du mouvement képlérien, c'est-à-dire du mouvement relatif de deux astres en interaction newtonienne, le système global étant considéré comme isolé. Dans ce cas, les orbites de chacun des astres sont, dans le référentiel barycentrique, des ellipses d'excentricité e. Le vecteur excentricité, couramment noté , est le vecteur de norme , colinéaire à la ligne des apsides et dirigé vers le périapse (ou périastre).
BarycentreEn mathématiques, le barycentre d'un ensemble fini de points du plan ou de l'espace est un point qui permet de réduire certaines combinaisons linéaires de vecteurs. Les coordonnées de ce barycentre dans un repère cartésien correspondent alors aux moyennes arithmétiques des coordonnées homologues de chacun des points considérés, éventuellement affectés des coefficients de pondération. Lorsque ces coefficients de pondération sont égaux, le barycentre est appelé isobarycentre, et généralise ainsi la notion de centre de gravité d’un triangle.
Problème à deux corpsLe problème à deux corps est un modèle théorique important en mécanique, qu'elle soit classique ou quantique, dans lequel sont étudiés les mouvements de deux corps assimilés à des points matériels en interaction mutuelle (conservative), le système global étant considéré comme isolé. Dans cet article, seul sera abordé le problème à deux corps en mécanique classique (voir par exemple l'article atome d'hydrogène pour un exemple en mécanique quantique), d'abord dans le cas général d'un potentiel attractif, puis dans le cas particulier très important où les deux corps sont en interaction gravitationnelle, ou mouvement képlérien, lequel est un sujet important de la mécanique céleste.
Orbital elementsOrbital elements are the parameters required to uniquely identify a specific orbit. In celestial mechanics these elements are considered in two-body systems using a Kepler orbit. There are many different ways to mathematically describe the same orbit, but certain schemes, each consisting of a set of six parameters, are commonly used in astronomy and orbital mechanics. A real orbit and its elements change over time due to gravitational perturbations by other objects and the effects of general relativity.
Lois de Keplerthumb|Johannes Kepler. En astronomie, les lois de Kepler décrivent les propriétés principales du mouvement des planètes autour du Soleil. L'éponyme des lois est l'astronome Johannes Kepler (-) qui les a établies de manière empirique à partir des observations et mesures de la position des planètes faites par Tycho Brahe, mesures qui étaient très précises pour l'époque ( de précision).
ApsideLes apsides (nom féminin) sont les deux points extrêmes de l'orbite d'un corps céleste, pour lesquels la distance au corps attracteur (plus exactement, au centre de masse des deux corps) est : soit minimale (apside inférieure, périapside ou périapse) ; soit maximale (apside supérieure, apoapside ou apoapse). Le mot s'emploie plus rarement au singulier pour désigner l'un ou l'autre des deux points. La ligne droite reliant le périapside et l'apoapside d'une orbite donnée est la ligne des apsides ou ligne apsidiale.
Paramètre gravitationnel standardLe paramètre gravitationnel standard d'un corps, noté μ (mu), est le produit de la constante gravitationnelle G par la masse M de ce corps : Quand M désigne la masse de la Terre ou du Soleil, μ s'appelle la constante gravitationnelle géocentrique ou la constante gravitationnelle héliocentrique. Le paramètre gravitationnel standard s'exprime en kilomètres cubes par seconde carrée ( ou ). Pour la Terre, . En astrophysique, le paramètre μ fournit une simplification pratique des différentes formules liées à la gravitation.
