3.

Parametri essenziali

Per descrivere un’orbita sono necessarie sei grandezze (vedi l’illustrazione Elementi di un’orbita). Le prime due sono l’asse maggiore, cioè la distanza tra perigeo e apogeo, e l’eccentricità (e). Per l’ellisse in figura, l’eccentricità è data dal rapporto CS/CP, dove S è un fuoco e C è il centro dell’ellisse. Per le orbite ellittiche, e è compreso tra zero e uno; per orbite circolari, e è zero; infine, per orbite paraboliche e è esattamente uguale a uno. Un corpo in un’orbita iperbolica compie un solo passaggio vicino al corpo centrale e sfugge lungo una traiettoria cosiddetta aperta, senza più ritornare.

Gli altri tre elementi orbitali sono necessari per specificare l’orientazione dell’orbita nello spazio. Per definirli si devono tenere presenti alcuni concetti: il piano di riferimento per gli oggetti che orbitano attorno al Sole è il piano dell’orbita terrestre, che prende il nome di piano dell’eclittica; l’equinozio vernale, o punto d’Ariete (punto g) è il punto di intersezione tra l’eclittica e l’equatore celeste, che il Sole attraversa nella direzione sud-nord, all’inizio della primavera; il nodo ascendente (N) è l’intersezione settentrionale dell’orbita in questione con il piano di riferimento (vedi Coordinate astronomiche).

I tre elementi orbitali che descrivono l’orientazione di un’orbita sono quindi l’inclinazione (i), la longitudine del nodo ascendente (Ω) e l’argomento del perigeo (ω). L’inclinazione è l’angolo tra il piano di riferimento e il piano dell’orbita; la longitudine del nodo ascendente è l’angolo tra l’equinozio e il nodo ascendente misurato nel piano di riferimento; l’argomento del perigeo, infine, è la distanza angolare nel piano dell’orbita tra il nodo ascendente e la linea che passa per il centro dell’orbita (C) e per il perigeo (P). Infine, il sesto elemento orbitale è l’istante in cui il corpo celeste transita per il perigeo.