Elliptic orbitとは？わかりやすく解説

楕円軌道（だえんきどう、英語: elliptical orbit）とは、逆二乗の法則に従う力の作用の下で、束縛された物体がとる軌道である。

概要

万有引力の法則やクーロンの法則は逆二乗の法則で表される。このような力の作用の下で運動する物体がとる軌道は、力の中心を焦点とする2次曲線となる。2次曲線の軌道のうち、距離が有限にとどまる軌道、すなわち束縛軌道が楕円軌道である。

太陽系において、惑星に作用する力は太陽からの万有引力が支配的であり、その周回軌道はほぼ楕円軌道となる。これはケプラーの第1法則として知られている。また、惑星の周りを周回する衛星の軌道もほぼ楕円軌道となる。人工衛星の軌道には、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である。軌道離心率が大きい場合には、長楕円軌道とも呼ばれる。

力の中心となる天体は二つある楕円の焦点（図の点F₁）に位置しており、楕円の図形的中心（図の点O）に来るわけではない。楕円軌道にあ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。地球に最も近づいた点を近地点（ペリジ、perigee）と呼び、地球から最も遠ざかった点を遠地点（アポジ、apogee）と呼ぶ。また惑星が太陽に最も近づく点は近日点、最も遠ざかる点は遠日点と呼ばれる。

軌道の表現

「軌道要素」も参照

2次曲線は焦点を原点とする極座標 $(r, φ)$ により

r={\frac {L}{1+e\cos \phi }}

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