Хотя слово «орбита» и произошло от латинского «orbita», что значит «путь, дорога», но это вовсе не та дорога, к которым мы привыкли. Так как это понятие обычно связывают с космосом, то и рассмотрим его в космическом варианте. Все остальные варианты употребления, даже в переносном смысле, подразумевают те же свойства орбиты, которые мы и рассмотрим.
Как известно, все космические тела довольно большой массы – планеты, крупные астероиды, имеют гравитацию, то бишь силу притяжения. Конечно, маленькие объекты тоже ее имеют, но она настолько незаметна, что и внимания обращать не стоит. Итак, на примере Земли – допустим мы рванули на ракете за пределы атмосферы в открытый космос. Летим – летим, все медленнее и медленнее – планета своим притяжением нас тормозит. И вот мы остановились на какой – то высоте, в зависимости от того, с какой скоростью стартовали. Упадем назад? Нет, так и будем летать вокруг Земли вечно, любуясь ее видом, пока не засохнем. А почему так получается?
На самом деле мы будем падать на Землю, но это будет бесконечное падение. Пока мы летим вниз – Земля уходит с прежнего места, и мы пролетаем мимо нее, все быстрее и быстрее. Пролетев, начинаем снова тормозиться силой гравитации. Наконец, разворачиваемся и снова падаем. И так снова и снова. Причем ракета по инерции будет все время облетать Землю вокруг. Вот этот ее путь и будет называться орбитой. Но, если мы включим двигатель и затормозим ракету, то притяжение Земли кажется сильнее, чем инерция ракеты и мы начнем к ней приближаться, пока не упадем.
В упрощенном виде орбиту можно представить так – если взять камень на веревке и начать вращать его рукой в вертикальной плоскости, то он будет летать по кругу. Здесь веревка изображает силу гравитации. Но если мы перестанем раскручивать этот камень, то он просто упадет. Здесь орбита камня круговая. Такую имеют Луна и многие искусственные спутники. Но есть и другие названия.
Например, эллиптическую орбиту имеют кометы. Они пролетают довольно близко от Солнца и удаляются снова вглубь Солнечной системы, чтобы там развернуться и начать путь сначала. Их орбита имеет форму сильно вытянутого овала – эллипса, за что и получила название. У таких орбит имеется две ключевые точки в местах поворота. Та точка, которая ближе к центральному космическому телу, называется перигелием, а самая удаленная называется – афелий. Например, у той же кометы, которая делает оборот вокруг Солнца, в этом месте будет перигелий, а когда она будет делать поворот где-то около Плутона – значит, достигнет точки афелия.
Таким образом, если поместить, допустим, спутник, на некоторой высоте над Землей, но обязательно в космосе, то он будет вращаться по своей орбите вечно. На высоте примерно 36000 километров скорость спутника совпадает со скоростью вращения Земли, поэтому он как бы висит все время над одним местом. На самом деле, конечно, он летит по орбите, но Земля успевает поворачиваться к нему одной стороной. Такая орбита называется стационарной. Их обычно используют для спутников теле- и радиовещания, на которые и направлены наши спутниковые тарелки.
В общем случае, понятие орбиты применяется не только в астрономии и космической технике. Например, в физике оно часто упоминается. Электроны вокруг ядра в атоме движутся по своим орбитам, например. Вообще, так можно назвать любую замкнутую траекторию полета. Так уж получилось, что в космосе вообще все движение происходит в безвоздушном пространстве и полностью зависит от гравитации. Там все без исключения объекты движутся по орбитам – Земля вокруг Солнца, Луна вокруг Земли, Солнце вокруг центра Галактики. Мы все, в общем, движемся по немыслимой траектории – выписывая круговые кренделя вокруг Солнца на вращающейся планете, мы летим вместе с ним вокруг центра Галактики, а та – вокруг центра Метагалактики, и все это летит непонятно куда от центра Вселенной. Что ж, такова наша орбита в этом мире, и с нее мы точно не свернем ))).
