Theorie:

0. Astronomische Grundlagen

0.1. Grössen und Richtungen

0.1.1. Frühlingspunkt

Am 21.03. eines jeden Jahres bildet der Mittelpunkt der Erde und der Mittelpunkt der Sonne eine Gerade, die bei der Erde beginnt, durch die Sonne geht und zeigt und Richtung Sternzeichen Widder zeigt. Diesen Punkt wohin diese Gerade hionzeigt nennt man den Frühlingspunkt.

0.1.2. Ekliptik

Die Erde dreht sich um die Sonne und dessen Orbital (Flugbahn) bildet dabei eine Ebene.

Diese nennt man Ekliptik. Sie wird für in der Astronomie of als Referenzebene verwendet.

0.1.3 heliozentrisches Koordinatensystem

Wie der name schon andeutet, wird beim heliozentrischen Koordiantensystem (hKOS) die Sonne (gr. Helios) in den Koordiantenursprung gelegt. Weiterhin nimmt man die Gerade die zum Frühlingspunkt zeigt (s. 0.1.1.) als X-Achse, die Gerade die von dem Sonnen- mittelpunkt zum Polarstern zeigt als Z-Achse, die Y-Achse entsteht dann als Kreuzprodukt der X- und Z- Achse und bildet mit diesen zusammen ein rechts-drehendes KOS. Bei der graphischen Umsetzung hier in dieser Seite liegt die X- und die Y-Achse auf der Ekliptik und dient somit als Referenz für alle Raumkoordianten im Sonnensystem.

0.1.4. geozentrisches Koordiantensystem

Anders als beim heliozentrischen Koordiantensystem liegt bei diesem die Erde im Koordiantenursprung. Weiterhin ist dessen X-Achse ein Gerade beginnend vom Mittelpunkt der Erde zum Frühlingspunkt, die Z-Achse beginnt beim Mittelpunkt und geht durch den geographischen Nordpol und liegt somit parallel zur Erd-Rotationsachse. Die Y-Achse ist auch hier das Kreuzprodukt der X- und Z-Achse und Das geozentrische Koordiantensystem (gKOS) wird gerne verwendet bei der Bahnberechnung von Erdsatelliten.

0.1.5. Astronomische Einheit

Da die Entfernungen zwischen den Astronomischen Körpern (Planeten, Monde, etc.) so gross sind, hat man sich in der Astronomie darauf geneinigt Entfernungen in Astronomische Einheiten (AE) anzugeben. Eine AE ist der mittlere Abstand zwischen Erde und Sonne, also ca. 149.597.870 km.

1. Orbitale als Keplerellipsen

1.1. Definition der Orbital Parameter

B
ild 2: Darstellung einer Ellipsenbahn in Bezug auf eine Referenzebene (Ekliptik)

Legende :

P : Perihel

N, N’: Schnittpunkte mit Ekliptik

N: aufsteigender Schnittpunkt
N’: absteigender Schnittpunkt

M. Zentralgestirn im Ellipsenschwerpunkt (Sonne)

x: Richtung Frühlingspunkt (FP)

Ω: Winkel zw FP und N

w: Winkel zw. N und P

v: wahre Anomalie

i: Inklination der Bahnebene

m: Position des Objektes(Planet)