Elementos Keplerianos

Veamos cuales son los elementos orbitales básicos, con una muy somera explicación de los mismos:

 

1)       Epoca: Es simplemente un número que nos indica la fecha y hora en que fue tomada la 'instantánea' a que aludíamos en el capítulo anterior.

2)       Inclinación orbital: La elipse de una órbita descansa en un plano conocido como plano orbital, que siempre pasa por el centro de la tierra pero que puede estar inclinado en cualquier ángulo respecto al ecuador. La 'Inclinación Orbital' es el ángulo entre el plano orbital y el plano ecuatorial. 

3)       Ascensión Recta del Nodo Ascendente: Una vez especificada la inclinación y dado que la línea de nodos, línea que se proyecta desde el centro de la tierra hasta el satélite en el momento en que este cruza el ecuador, puede emerger en cualquier punto de este último, es evidente que todavía existe un número infinito de posibles planos orbitales. En consecuencia si situamos ese punto, llamado nodo, tendremos plenamente especificado el plano orbital. Lógicamente existen dos puntos o nodos: el 'Nodo Ascendente' (en el que el satélite cruza el ecuador en su trayectoria de Sur a Norte) y el 'Nodo Descendente' (en el que el satélite cruza el ecuador en su trayectoria de Norte a Sur). Por convenio se utiliza solo el 'Nodo Ascendente'.

'Ascensión recta' no es otra cosa que un ángulo medido en el plano ecuatorial desde un punto de referencia en el firmamento en el que la ascensión recta está definida como cero. Los astrónomos llaman a ese punto 'equinoccio vernal' o 'equinoccio primaveral'

La 'ascensión recta del nodo ascendente' es por tanto un ángulo medido en el centro de la tierra desde el equinoccio vernal al nodo ascendente.  

4)       Argumento de perigeo: El argumento no deja de ser un ángulo. Ahora, que ya tenemos orientado el plano orbital en el espacio, necesitamos orientar la elipse de la órbita en dicho plano orbital y lo hacemos estableciendo un simple ángulo conocido como argumento de perigeo. 

5)       Excentricidad: En el modelo de órbita Kepleriana la órbita de un satélite es una elipse y la excentricidad nos indica su "forma". Cuando el valor de E = 0 la elipse es un círculo. Si ese valor se acerca a 1 tendremos una elipse larga y flaca.  

6)       Movimiento Medio: En este momento precisamos saber el tamaño de la elipse de la órbita o en otras palabras, ¿A qué distancia está el satélite?

La tercera ley de Kepler sobre movimiento orbital nos da una relación precisa entre la velocidad del satélite y su distancia de la tierra: 'Los satélites cercanos a la tierra orbitan muy rápidamente mientras los lejanos lo hacen lentamente', lo que significa que obtendremos el mismo resultado especificando la velocidad de movimiento del satélite que si especificamos su distancia de la tierra.

Los satélites cuya órbita no es circular, es decir con excentricidad  >0, orbitarán más rápido cuando estén cercanos a la tierra y lo harán lentamente cuando estén lejos. La práctica común es sacar el promedio de velocidad, que podríamos llamar "velocidad promediada"  pero los astrónomos le dan el nombre de 'Movimiento Medio', expresado normalmente en unidades de rotaciones por día. En este contexto una rotación o periodo se define como el tiempo que transcurre desde un perigeo al siguiente. Un satélite con un 'Movimiento Medio' de 2 rotaciones por día, por ejemplo, tiene un período de 12 horas.

7)       Anomalía Media: Nuestro primer elemento orbital (Epoca) especificaba un día y hora en particular y ahora necesitamos conocer cual es la posición exacta del satélite en la órbita, en ese preciso instante.  

Anomalía es otra palabra de astrónomo para definir un ángulo. La 'Anomalía Media' es simplemente un ángulo que, durante una rotación y en forma uniforme en el tiempo, marcha de 0 a 360 grados. Por definición es de 0 grados en el perigeo y, por lo tanto, de 180 grados en el apogeo, es decir que el perigeo siempre ocurre cuando AM = 0 y el apogeo cuando AM = 180 grados.