Orbit
Der Begriff „Orbit“ bezieht sich auf die Bewegung eines Objekts um ein anderes aufgrund der Gravitationskraft. In der Astronomie beschreibt der Orbit typischerweise die Bahn eines Himmelskörpers, wie zum Beispiel eines Planeten oder eines Satelliten, um einen Stern (z. B. die Erde um die Sonne) oder einen anderen Himmelskörper.
Ein Orbit kann unterschiedliche Formen und Eigenschaften aufweisen. Die häufigsten Orbits sind:
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Kreisorbit: Ein Orbit, bei dem der Abstand zwischen dem Objekt und dem Zentrum der Umlaufbahn konstant bleibt. Dies ist der ideale Fall, obwohl er in der Natur eher selten vorkommt.
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Elliptischer Orbit: Der häufigste Fall, bei dem das Objekt in einer ovalen Bahn um das zentrale Objekt zieht. Die Umlaufbahn hat zwei Brennpunkte, und das Objekt ist zu einem Zeitpunkt der Bahn näher und zu einem anderen weiter entfernt.
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Geostationärer Orbit: Ein spezieller Orbit, in dem ein Satellit in einer bestimmten Höhe über dem Äquator der Erde seine Position relative zur Erde konstant beibehält. Dies bedeutet, dass der Satellit immer über dem gleichen Punkt der Erdoberfläche schwebt, was für Kommunikationssatelliten von Bedeutung ist.
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Polarorbit: Ein Orbit, bei dem ein Objekt in einem Winkel von 90 Grad zur Äquatorebene der Erde bewegt wird und so die gesamte Erdoberfläche abdecken kann. Dies ist typisch für viele Wettersatelliten.
Die Eigenschaften eines Orbits werden durch die Keplerschen Gesetze beschrieben, die von Johannes Kepler im 17. Jahrhundert formuliert wurden. Diese Gesetze beinhalten:
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Die Planeten bewegen sich auf elliptischen Bahnen mit der Sonne in einem der Brennpunkte.
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Ein Planet beschreibt in gleichen Zeiten gleiche Flächen.
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Die Perioden der Umlaufbahnen der Planeten sind in einem festen Verhältnis zu den Halbachsen ihrer Bahnen.
Die Geschwindigkeit eines Objekts in einem Orbit hängt von der Gravitationskraft und der Entfernung zum Zentrum der Umlaufbahn ab. In einem Orbit ist das Objekt ständig in einem Zustand der freien Fall-Bewegung, jedoch so, dass die Zentripetalkraft der Gravitation den Fall verhindert, sodass das Objekt in einer konstanten Bahn bleibt.
Der Begriff „Orbit“ findet auch Anwendung in anderen Bereichen, wie zum Beispiel in der Elektrotechnik, wo er die Bewegung von Elektronen um einen Atomkern beschreibt. In der Kommunikationstechnik bezieht sich ein Orbit oft auf den Weg, den Satelliten im Weltall zurücklegen.