Cận điểm quỹ đạo

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Cận điểm quỹ đạo được ký hiệu bằng chữ P trên quỹ đạo elíp của hình vẽ.

Trong thiên văn học, một cận điểm quỹ đạo là một điểm trên quỹ đạo elíp của một thiên thể, đang chuyển động dưới lực hấp dẫn quanh một thiên thể khác, nằm gần khối tâm của hệ hai thiên thể nhất.

Trong hệ Mặt Trời, Mặt Trời có khối lượng áp đảo và nằm gần trùng với khối tâm của hệ, nên các hành tinh hay các thiên thể thuộc hệ Mặt Trời khi đến cận điểm quỹ đạo cũng là điểm nằm gần Mặt Trời nhất. Do đó, điểm này còn được gọi là điểm cận nhật. Tương tự, đối với vệ tinh bay quanh Trái Đất, điểm này gọi là điểm cận địa.

Cận điểm quỹ đạo được định nghĩa cho cả 3 kiểu quỹ đạo: quỹ đạo elíp, quỹ đạo parabol và quỹ đạo hypécbol.

Khi thiên thể chuyển động lại gần cận điểm quỹ đạo, tốc độ chuyển động tăng dần. Lý do là mômen động lượng của hệ thiên thể được bảo toàn; khi thiên thể lại gần khối tâm của hệ, mômen quán tính giảm, để bảo toàn mômen động lượng, tốc độ góc của thiên thể phải tăng. Đây cũng là nội dung của một định luật Kepler. Tốc độ này đạt cực đại tại cận điểm quỹ đạo:

$v = \sqrt{ \frac{(1+e)\mu}{(1-e)a} } \,$

với:

a là bán trục lớn
e là độ lệch tâm quỹ đạo
μ là tham số hấp dẫn tiêu chuẩn

μ phụ thuộc vào khối lượng hệ các thiên thể, M, và hằng số hấp dẫn, G:

μ = G M

Khoảng cách từ cận điểm quỹ đạo đến khối tâm của hệ, r_c, là:

r_c = (1 - e) a

Các công thức trên đúng cho cả ba kiểu quỹ đạo.

[sửa] Với quỹ đạo elíp

Cận điểm quỹ đạo liên hệ với viễn điểm quỹ đạo qua:

$e=\frac{r_\mathrm{v}-r_\mathrm{c}}{r_\mathrm{v}+r_\mathrm{c}}=1-\frac{2}{\frac{r_\mathrm{v}}{r_\mathrm{c}}+1}=\frac{2}{\frac{r_\mathrm{c}}{r_\mathrm{v}}+1}-1$