轨道力学模拟器

发射卫星,探索速度、距离和引力如何改变运行轨迹。

当前速度
距离
近拱点
远拱点

轨迹为什么会改变?

横向运动使卫星在引力不断弯曲其路径时持续“错过”行星。达到圆轨道速度时,距离基本不变;速度较低可能形成椭圆或撞击,足够快则会逃逸。向内或向外的推力会改变最近距离。

vcircular = √(μ / r)   ·   vescape = √(2μ / r)

这是中心天体固定的理想双体模型。它忽略大气、其他天体和卫星自身的引力,不适用于真实任务规划。

关于轨道力学

轨道力学研究天体在引力作用下的运动路径。卫星、月球和行星一直在朝另一物体下落,但足够大的横向速度使其避开表面。这个概念将日常物体的下落与天空中的运动联系起来。

开普勒将行星的路径描述为椭圆,牛顿后来用引力和运动解释了它们的成因。圆轨道是一种特殊情况;在拉长的轨道上,距离和速度都会变化。离中心最近和最远的位置分别称为近拱点和远拱点。

理解轨道有助于认识人造卫星、太空探索以及月球和行星的运动。发射时位置和速度都很重要:改变其中一个条件,稳定轨道可能变为撞击或逃逸。简单的模型能在考虑真实航天飞行的复杂因素之前,帮助人们看清这些关系。