楕円軌道と近点・遠点

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楕円軌道と近点・遠点の違い

楕円軌道 vs. 近点・遠点

楕円軌道 楕円軌道（だえんきどう、elliptical orbit）は、楕円形の軌道。 楕円は2定点 F, F からの距離の和が一定である点の集合。原点Oを中心とする楕円の方程式は: 天体の周回軌道はケプラーの第1法則により一般に楕円軌道をとる。 人工衛星の軌道の場合、利用上の便宜から円軌道をとる場合もあるが、これは楕円軌道の特別な場合となる。 楕円軌道にいる人工衛星は地表からの高度が軌道上の位置によって変化する。この場合、地球は楕円の焦点のひとつ（図の例では F）に位置する。決して楕円の図形的中心 O にくるわけではない。 地球から最も遠ざかった点を遠地点（アポジ、apogee）、最も近づいた地点を近地点（ペリジ、perigee）という。 楕円の扁平の度合いを表すパラメータとして離心率e を次のように定義する。 a を楕円の長半径（長径の半分）、b を短半径（短径の半分）として 図形的には、楕円の中心と焦点 F, F との距離 OF. 近地点と遠地点の位置関係 近点・遠点（きんてん・えんてん、periapsis and apoapsis) とは、軌道運動する天体が、中心天体の重力中心に最も近づく位置と、最も遠ざかる位置のことである。両者を総称して軌道極点またはアプシス(apsis) と言う。 特に、中心天体が太陽のときは近日点・遠日点（きんじつてん・えんじつてん、perihelion and aphelion ）、主星が地球のときは近地点・遠地点（きんちてん・えんちてん、perigee and apogee ）、連星系では近星点・遠星点（きんせいてん・えんせいてん、periastron and apastron）と言う。地球を周回する人工衛星については英単語のままペリジー・アポジーとも言う。主星が惑星の場合、例えば木星の衛星や木星を周回する探査機（ジュノーなど）の軌道の木星に対する近点・遠点は近木点・遠木点（きんもくてん・えんもくてん、perijove and apojove）、土星ならば近土点・遠土点（きんどてん・えんどてん、perichron and apochron）と表現することもある。 中心天体の周りを周回する天体は楕円軌道を取るが、中心天体は楕円の中心ではなく、楕円の長軸上にふたつ存在する焦点のいずれかに位置する。このため周回する天体は中心天体に対して、最も接近する位置(近点)と最も遠ざかる位置(遠点)を持つことになる。遠点・近点および中心天体の重力中心は一直線をなし、この直線は楕円の長軸に一致する。 中心天体の重力中心から近点までの距離を近点距離（近日点距離、近地点距離）、遠点までの距離を遠点距離（遠日点距離、遠地点距離）といい、それぞれ軌道要素の1つである。軌道長半径、離心率、近点距離、遠点距離の4つの軌道要素のうち2つを指定すれば、軌道の2次元的な形状が決まる。通常、軌道長半径と離心率が使われるが、放物線軌道・双曲線軌道（特に、彗星の軌道）については通常の意味での軌道長半径を定義できないので、近点距離と離心率が使われる。なお、人工衛星については近地点高度・遠地点高度という言葉もあるが、これらは地球の海面（ジオイド）からの距離である。 他の天体による摂動、一般相対論的効果により、近点は（したがって遠点も）少しずつ移動することがある。これを近点移動（近日点移動、近地点移動）という。.

天体

天体（てんたい、、）とは、宇宙空間にある物体のことである。宇宙に存在する岩石、ガス、塵などの様々な物質が、重力的に束縛されて凝縮状態になっているものを指す呼称として用いられる。.

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人工衛星

GPS衛星の軌道アニメーション 人工衛星（じんこうえいせい）とは、惑星、主に地球の軌道上に存在し、具体的な目的を持つ人工天体。地球では、ある物体をロケットに載せて第一宇宙速度（理論上、海抜0 mでは約 7.9 km/s.

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人工衛星の軌道

人工衛星の軌道（じんこうえいせいのきどう）では、個々の利用目的にあわせた軌道に投入される人工衛星の、軌道の種類や性質や、衛星の位置を知る方法を示す。.

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地球

地球（ちきゅう、Terra、Earth）とは、人類など多くの生命体が生存する天体である広辞苑 第五版 p. 1706.。太陽系にある惑星の1つ。太陽から3番目に近く、表面に水、空気中に酸素を大量に蓄え、多様な生物が生存することを特徴とする惑星である。.

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焦点 (幾何学)

初等幾何学（特に平面射影幾何学）における焦点（しょうてん、focus）は、ある種の一連の曲線群に属する任意の曲線を構成するための特別な参照点の対である。焦点を用いて、例えば円錐曲線（円、楕円、放物線、双曲線）やさらにカッシーニの卵形線やなども定義することができる。.

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軌道 (力学)

2つの異なる質量の物体が、同じ重心の周りの軌道を回っている 軌道（きどう、orbit）とは力学において、ある物体が重力などの向心力の影響を受けて他の物体の周囲を運動する経路を指す。.

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離心率

離心率（りしんりつ）とは、円錐曲線（二次曲線）の特徴を示す数値のひとつである。.

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楕円

楕円（だえん、橢円とも。ellipse）とは、平面上のある2定点からの距離の和が一定となるような点の集合から作られる曲線である。基準となる2定点を焦点という。円錐曲線の一種である。 2つの焦点が近いほど楕円は円に近づき、2つの焦点が一致したとき楕円はその点を中心とした円になる。そのため円は楕円の特殊な場合であると考えることもできる。 楕円の内部に2焦点を通る直線を引くとき、これを長軸という。長軸の長さを長径という。長軸と楕円との交点では2焦点からの距離の差が最大となる。また、長軸の垂直二等分線を楕円の内部に引くとき、この線分を短軸という。短軸の長さを短径という。.

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