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In astronomia e astronautica si definisce orbita geocentrica una qualsiasi orbita attorno al pianeta Terra come quella della Luna o dei satelliti artificiali. Secondo i rilevamenti del Goddard Space Flight Center, attorno alla Terra orbitano approssimativamente 2465 satelliti artificiali e 6216 detriti spaziali.[1] Più di 16.291 oggetti artificiali lanciati nello spazio sono già rientrati nell'atmosfera terrestre.[1]
I termini seguenti potrebbero avere più definizioni o definizioni non correlate alla Terra dal punto di vista astronomico. Per una sintesi efficace, alcune definizioni sono state alterate o troncate per riflettere solo l'uso specifico in riferimento alle orbite geocentriche.
- Analemma
- Il termine viene utilizzato in astronomia sferica per descrivere il tracciato (che ricorda un otto) delle posizioni del Sole sulla sfera celeste nel corso dell'anno.
- Altitudine
- In questo contesto, la distanza verticale di un oggetto rispetto alla superficie media degli oceani terrestri (vedi: Geoide).
- Apogeo
- La distanza orbitale massima di un oggetto dalla Terra.
- Eccentricità
- La misura di quanto un'orbita devia da un circolo perfetto. L'Eccentricità viene definita solo per tutte le orbite circolari, ellittiche, paraboliche e iperboliche.
- Giorno siderale
- Il tempo che impiega un oggetto celeste per ruotare a 360°. Per la Terra questo è di circa 23 ore, 56 minuti e 4,091 secondi.
- Impulso
- Il prodotto di una forza rispetto al tempo durante il quale questa forza agisce. Misurato in (kg·m/s o N·s).
- Inclinazione
- L'angolo tra il piano di riferimento e un altro piano o gli assi. Nel senso discusso qui il piano di riferimento è il piano equatoriale della Terra.
- Caratteristiche orbitali
- I sei parametri orbitali kepleriani necessari a specificare quella orbita particolare.
- Periodo orbitale
- Come definito qui, è il tempo impiegato da un satellite per compiere un'intera orbita attorno alla Terra.
- Piano equatoriale
- Un piano immaginario che si estende dall'equatore della Terra alla sfera celeste.
- Tempo solare
- Come usato qui, il tempo locale come viene misurato da una meridiana.[3]
- Velocità
- La velocità di un oggetto in una particolare direzione. Poiché la velocità viene definita come un vettore, per definirlo sono richieste sia la velocità che la direzione.
- Velocità di fuga
- Come usata qui, la minima velocità di cui ha bisogno un oggetto privo di propulsione per allontanarsi indefinitivamente dalla Terra. Il valore della velocità di fuga è di 11.200 m/s, pari a 40.200 km/h.[4] Un oggetto con una tale velocità entrerà in un'orbita di fuga.
La seguente è una lista di classificazioni differenti delle orbite geocentriche.
Classificazione in base all'altitudine
- Orbita terrestre bassa (LEO) - Orbita geocentrica che va da un'altezza di 100 km fino a 2000 km
- Orbita terrestre media (MEO) - Orbita geocentrica che va da un'altezza di 2000 km fino all'orbita geosincrona a 35 786 km.
- Orbita geosincrona (GEO) - Orbita geocentrica con un'altitudine di 35 786 km. Il periodo dell'orbita coincide con quello di rotazione della terra su sé stessa.
- Orbita terrestre alta (HEO[5]) - Orbita geocentrica ad un'altezza superiore a 35 786 km.
- Orbita altamente ellittica (HEO) - Orbita geocentrica con un alto apogeo e un basso perigeo. È un caso speciale dell'orbita terrestre alta, quando l'altitudine al perigeo è inferiore a 2.000 km.[6]
Classificazione in base all'inclinazione
- Orbita equatoriale - Orbita la cui inclinazione rispetto al piano equatoriale terrestre sia nulla.
- Orbita inclinata - Orbita la cui inclinazione in riferimento al piano equatoriale terrestre non sia nulla.
- Orbita polare - Orbita che passa sopra o molto vicino ad entrambi i poli del pianeta ad ogni rivoluzione. Perciò ha un'inclinazione di (o molto vicino a) 90 gradi.[7]
Classificazione in base all'eccentricità
- Orbita circolare - Orbita con eccentricità pari a 0 e la cui traiettoria rappresenta quindi un cerchio.
- Orbita ellittica - Orbita con un'eccentricità maggiore di 0 e minore di 1 la cui traiettoria rappresenta un'ellisse.
- Orbita di trasferimento geostazionaria - Orbita dove il perigeo si trova all'altitudine di un'orbita terrestre bassa e l'apogeo all'altitudine di un'orbita geosincrona.
- Orbita altamente ellittica (HEO) - Orbita geocentrica con un apogeo sopra i 35 786 km e un basso perigeo (circa 1000 km).
- Orbita Molnija - Orbita altamente ellittica con un'inclinazione di 63,4° e un periodo orbitale di ½ giorno siderale (circa 12 ore). Un satellite con un'orbita di questo tipo trascorre la maggior parte del suo tempo sopra una determinata area del pianeta.
- Orbita tundra - Orbita fortemente ellittica con un'inclinazione di 63,4° e un periodo orbitale di un giorno siderale (circa 24 ore). Un satellite con un'orbita di questo tipo trascorre la maggior parte del suo tempo sopra una determinata area del pianeta.
- Orbita parabolica - Orbita con eccentricità pari a 1. Quest'orbita ha una velocità pari alla velocità di fuga e quindi permette di sfuggire all'attrazione gravitazionale del pianeta e continuare a viaggiare fino a che la sua velocità relativa al pianeta è 0. Se la velocità viene aumentata, diventa un'orbita iperbolica.
- Orbita iperbolica - Orbita con un'eccentricità maggiore di 1. Con un'orbita di questo tipo si ottiene una velocità superiore alla velocità di fuga (velocità di eccesso iperbolico) e consente di sfuggire all'attrazione gravitazionale del pianeta per continuare all'infinito il movimento.
Classificazione in base alla direzione
- Orbita diretta - Orbita in cui la proiezione dell'oggetto sul piano equatoriale si muove nella stessa direzione della rotazione della Terra.
- Orbita retrograda - Orbita in cui la proiezione dell'oggetto sul piano equatoriale si muove nel verso opposto rispetto alla rotazione della Terra.
Classificazione geosincrona
- Orbita semisincrona (SSO) - Orbita con un'altitudine di circa 20 000 km e un periodo orbitale di circa 12 ore.
- Orbita geosincrona (GEO) - Orbita con un'altitudine di circa 35 786 km. Un satellite che percorre un'orbita geosincrona traccia un analemma nel cielo.
- Orbita geostazionaria (GSO) - Orbita geosincrona con inclinazione nulla. Ad un osservatore da terra il satellite appare come un punto fisso nel cielo.
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