Собственные орбитальные элементы орбиты - это константы движения объекта в космосе, которые практически не меняются в течение астрономического в долгосрочном масштабе. Этот термин обычно используется для описания трех величин:
правильные элементы можно противопоставить соприкасающимся кеплеровским элементам орбиты, наблюдаемым в конкретное время или эпоху, например, полу - большая ось, эксцентриситет и наклон. Эти соприкасающиеся элементы изменяются квазипериодическим и (в принципе) предсказуемым образом из-за таких эффектов. в виде возмущений от планет или других тел и прецессии (например, прецессия перигелия ). В Солнечной системе такие изменения обычно происходят в масштабе времени в тысячи лет, в то время как соответствующие элементы предназначены для быть практически постоянным в течение как минимум десятков миллионов лет.
Для большинства тел соприкасающиеся элементы относительно близки к надлежащим элементам, поскольку эффекты прецессии и возмущения относительно малы (см. диаграмму). Более 99% астероидов в поясе астероидов, различия менее 0,02 а.е. (для большой полуоси a), 0,1 (для эксцентриситета e) и 2 ° (для наклона i).
Тем не менее, этой разницей нельзя пренебречь для любых целей, где важна точность. Например, астероид Церера имеет соприкасающиеся орбитальные элементы (в эпохе 26 ноября 2005 г.)
a | e | i |
---|---|---|
2,765515 AU | 0,080015 | 10,5868 ° |
в то время как его собственные орбитальные элементы (независимо от эпохи) равны
ap | ep | ip |
---|---|---|
2,767096 а.е. | 0,116198 | 9,6474 ° |
Заметным исключением из этого правила малых разностей являются астероиды находится в промежутках Кирквуда, которые находятся в сильном орбитальном резонансе с Юпитером.
Чтобы получить подходящие элементы для объекта, обычно проводят детальное моделирование его движения в течение нескольких миллионов лет. Такое моделирование должно учитывать многие детали небесной механики, включая возмущения планет. Впоследствии из моделирования извлекаются количества, которые остаются неизменными в течение этого длительного периода времени; например, средний наклон, эксцентриситет и большая полуось. Это правильные элементы орбиты.
Исторически сложилось так, что были сделаны различные приблизительные аналитические расчеты, начиная с тех, что были сделаны в Киёцугу Хираяма в начале 20 века. Более поздние аналитические методы часто включали тысячи исправлений возмущения для каждого конкретного объекта. В настоящее время предпочтительным методом является использование компьютера для численного интегрирования уравнений динамики неба и извлечения констант движения непосредственно из численного анализа предсказанных положений.
В настоящее время наиболее заметное использование правильных орбитальных элементов - это изучение семейств астероидов, следуя по стопам новаторской работы Хираямы. A астероид, пересекающий Марс 132 Aethra, является астероидом с наименьшим номером, не имеющим никаких правильных элементов орбиты.