مدار ملامس

المدار الملامس (الداخلي، الأسود) والمدار المضطرب (الأحمر)

في علم الفلك وديناميكا الفضاء، يُعرف المدار المماس لجسم ما في الفضاء في لحظة معينة بأنه المدار الذي كان سيتخذه حول جسمه المركزي لو لم تكن هناك اضطرابات . [ 1 ] وهو المدار الذي يتطابق مع الموقع والسرعة الحاليين .

أصل الكلمة

كلمة "osculate " مشتقة من اللاتينية وتعني "قبلة". في الرياضيات، يتلامس منحنيان عندما يتقاطعان عند نقطة ما، دون أن يتقاطعا بالضرورة، حيث يكون لهما نفس الموضع والميل والانحناء؛ أي أن المنحنيين "يتبادلان القبلة".

عناصر كبلر

يمكن وصف المدار المماس وموقع الجسم عليه وصفًا كاملًا باستخدام عناصر كبلر المدارية الستة القياسية (العناصر المماسّة)، والتي يسهل حسابها بمعرفة موقع الجسم وسرعته بالنسبة للجسم المركزي. تبقى العناصر المماسّة ثابتة في غياب الاضطرابات . تتعرض المدارات الفلكية الحقيقية لاضطرابات تُسبب تطور العناصر المماسّة، وأحيانًا بسرعة كبيرة. في الحالات التي أُجريت فيها تحليلات ميكانيكية سماوية عامة للحركة (كما هو الحال بالنسبة للكواكب الرئيسية والقمر والأقمار الأخرى ) ، يمكن وصف المدار بمجموعة من العناصر المتوسطة ذات الحدود العلمانية والدورية. أما في حالة الكويكبات ، فقد وُضع نظام من العناصر المدارية المناسبة لتمكين تمثيل أهم جوانب مداراتها.

الاضطرابات

يمكن أن تنشأ الاضطرابات التي تتسبب في تغيير مدار الجسم المتذبذب من:

  • مكون غير كروي للجسم المركزي (عندما لا يمكن نمذجة الجسم المركزي بكتلة نقطية ولا بتوزيع كتلة متناظر كرويًا، على سبيل المثال عندما يكون كرويًا مفلطحًا ).
  • جسم ثالث أو أجسام أخرى متعددة تؤثر جاذبيتها على مدار الجسم، على سبيل المثال تأثير جاذبية القمر على الأجسام التي تدور حول الأرض.
  • تصحيح نسبي.
  • قوة غير جاذبية تؤثر على الجسم، على سبيل المثال القوة الناشئة عن:

حدود

An object's orbital parameters will be different if they are expressed with respect to a non-inertial reference frame (for example, a frame co-precessing with the primary's equator), than if it is expressed with respect to a (non-rotating) inertial reference frame.

Put in more general terms, a perturbed trajectory can be analysed as if assembled of points, each of which is contributed by a curve out of a sequence of curves. Variables parameterising the curves within this family can be called orbital elements. Typically (though not necessarily), these curves are chosen as Keplerian conics, all of which share one focus. In most situations, it is convenient to set each of these curves tangent to the trajectory at the point of intersection. Curves that obey this condition (and also the further condition that they have the same curvature at the point of tangency as would be produced by the object's gravity towards the central body in the absence of perturbing forces) are called osculating, while the variables parameterising these curves are called osculating elements. In some situations, description of orbital motion can be simplified and approximated by choosing orbital elements that are not osculating. Also, in some situations, equations in at least two standard types of orbital elements (Lagrange-type or Delaunay-type), when perturbed, produce elements that turn out to be non-osculating.[2]

References

  1. Moulton, Forest R. (1970) [1902]. Introduction to Celestial Mechanics (reprint 2nd revised ed.). Mineola, NY: Dover. pp. 322–323. ISBN 0486646874.
  2. For details see:
مقاطع فيديو