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Orbital Mechanics

軌道力学・ケプラー軌道シミュレーター

円・楕円・放物・双曲線軌道をリアルタイム可視化。vis-viva方程式で任意点の速度を計算。LEO・ISS・GEO・月・火星预设対応。

パラメータ設定
预设
中心天体
軌道長半径 a [km] 6771
地球半径6371 km + 高度
離心率 e 0.000
0:円 / 0<e<1:楕円 / 1:放物 / e>1:双曲線
0.0 s
軌道周期 T
近点高度 [km]
遠点高度 [km]
近点速度 v_p [km/s]
遠点速度 v_a [km/s]
比軌道エネルギー ε [MJ/kg]

理论公式

ケプラー第三法則(軌道周期):

$$T = 2\pi\sqrt{\frac{a^3}{\mu}}, \quad \mu = GM$$

vis-viva方程式(任意点での速度):

$$v = \sqrt{\mu\left(\frac{2}{r} - \frac{1}{a}\right)}$$

近点・遠点距離:$r_p = a(1-e)$,$r_a = a(1+e)$

比軌道エネルギー:$\varepsilon = -\dfrac{\mu}{2a}$(楕円軌道)

宇宙工学応用: ホーマン遷移軌道設計 / スイングバイ軌道解析 / 人工衛星の軌道寿命計算 / 再突入軌道設計。vis-viva方程式はΔV計算の基本式として軌道間遷移に不可欠。

计算示例

计算示例:国際宇宙ステーション(ISS)の軌道速度と周期

ISS:高度 h = 400 km(地球半径 R_E = 6371 km、GM = 3.986×10¹⁴ m³/s²)

参考:ホーマン遷移軌道でのΔv計算や静止軌道(35,786 km)との比較もツール内で確認できます。

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