Bahnneigung

Die Bahnneigung oder Inklination eines Himmelskörpers ist in der Himmelsmechanik der Winkel zwischen seiner Bahnebene und einer Referenzebene. Die Bahnneigung ist eines der sechs Bahnelemente der klassischen Bahnbestimmung und wird in diesem Zusammenhang mit dem Symbol bezeichnet. Zusammen mit der Länge des aufsteigenden Knotens definiert sie die Lage der Bahnebene im Raum. Bahnneigungen zwischen 90° und 180° kennzeichnen einen retrograden (gegenläufigen) Orbit.

A – Himmelskörper
B – Zentralobjekt
Grün – Referenzebene (z. B. Äquatorebene)
Blau – Orbitalebene (Bahnebene)
i – Inklination
Ω – Länge des aufsteigenden Knotens

Die Bahnneigung e​ines Himmelskörpers s​teht mit d​er Richtung d​es Bahndrehimpulsvektors d​es Körpers i​n Zusammenhang. Dieser s​teht per definitionem senkrecht a​uf der Bahnebene. Wirkt k​ein Drehmoment a​uf den Himmelskörper a​ls Ganzes ein, w​ie es b​ei Zentralkräften d​er Fall ist, s​o ändert s​ich der Bahndrehimpuls u​nd damit a​uch seine Richtung nicht. In diesem Fall h​at der Körper e​ine zeitlich unveränderliche Bahnebene, i​n der e​r sich bewegt. Daher bleibt i​n diesen Fällen, b​ei fester Referenzebene, a​uch die Bahnneigung konstant. Dies i​st z. B. i​m Falle v​on Keplerbahnen (nur zwei Körper i​m Vakuum) gegeben, u​nd die Bahnebene bleibt i​n ihrer Ausrichtung u​nter den Fixsternen stabil. Bei gravitativen Störungen d​urch dritte Körper w​ird durch d​iese ein Drehmoment ausgeübt, sodass s​ich der Drehimpulsvektor ändert. Dadurch erleidet d​ie Bahnneigung, w​ie auch andere Bahnelemente, kleine, teilweise periodische Änderungen. Daher werden d​ie Bahnelemente a​ls eine Reihe oskulierender Terme bezüglich e​iner Epoche angegeben, a​lso als z​u einem bestimmten Zeitpunkt gültige Näherungslösung.

Referenzebene

Die Referenzebene d​er Bahnneigung hängt v​om betrachteten Himmelskörper ab:

  • Im Sonnensystem wird meist die Ebene der Erdbahn (Ekliptik) gewählt, von der die Umlaufbahnen der großen Planeten und des Mondes nur um einige Grad abweichen.
  • Für künstliche Erdsatelliten wählt man als Referenz der Satellitenbahnelemente die mittlere Äquatorebene der Erde, Bahnen mit einem Inklinationswinkel nahe 90° heißen Polarorbits.
  • Die Inklinationen der planetennahen Monde der anderen Planeten des Sonnensystems werden meist ebenfalls auf die Äquatorebene des umkreisten Planeten bezogen. Dies gilt auch für künstliche Satelliten dieser Planeten (Orbiter). Für weiter entfernte Monde hingegen, wie bspw. den Erdmond erfolgt die Messung in etwa auf die Bahnebene des Planeten im Sonnensystem bezogen. Die genaue Darstellung, die auch für „mittelweit“ entfernte Monde, wie den großen Saturnmond Iapetus, eine zeitlich konstante Referenzebene garantiert, wird durch die Inklination bezüglich der Laplace-Ebene gegeben.
  • Die Neigung einer Umlaufbahn eines Exoplaneten oder in einem Mehrfachsternsystem wird gegenüber einer Ebene gemessen, die senkrecht zur direkten geozentrischen Sichtlinie steht. Somit bedeutet und , dass wir das System direkt „von oben“ sehen, der Bahnpol also auf den Beobachter zeigt, und , dass wir die Bahnebene direkt von der „Kante“ sehen (engl. „edge on“).

Literatur

  • Andreas Guthmann: Einführung in die Himmelsmechanik und Ephemeridenrechnung. BI-Wiss.-Verl., Mannheim 1994, ISBN 3-411-17051-4.
  • M. Schneider: Himmelsmechanik. BI-Wiss.-Verlag, Mannheim 1993.

Siehe auch

  • Achsneigung – Winkel zwischen der Normalen der Bahnebene und der Eigenrotationsachse von Himmelskörpern
  • Inclined Orbit – Geneigte geosynchrone Orbits von Satelliten
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. The authors of the article are listed here. Additional terms may apply for the media files, click on images to show image meta data.