Hyperbelirata

Erityyppisiä kiertoratoja gravitaatiokentässä. Harmaa: ympyrärata, punainen: ellipsirata, vihreä: paraabelirata, sininen: hyperbelirata. Kuvioon merkityt luvut (e) tarkoittavat ratojen eksentrisyyksiä.
Erilaisia liikeratoja gravitaatiokentässä. Alaoikealla hyperbelirata. Siinä keskusmassaa ympäröivä potentiaalikuoppa kuvaa kappaleen potentiaalienergiaa sen ollessa eri etäisyyksillä keskuskappaleesta, ja sen liike-energia hyperbeliradalla on kuvattu punaisella. Liike-energia pienenee Keplerin lakien mukaisesti, kun kappale etääntyy keskuskappaleesta ja sen nopeus pienenee. Se osa liike-energiasta, joka jää jäljelle, kun kokonaisenergia nollaantuu, liittyy hyperboliseen pakonopeuteen.
'Oumuamua on Aurinkokunnan ulkopuolelta tullut asteroidi, jolla on hyperbelirata.

Hyperbelirata eli hyperbolinen rata on taivaanmekaniikassa ja astrodynamiikassa kappaleen rata suuremman massan eli keskuskappaleen, esimerkiksi Auringon ympärillä, kun sen nopeus on pakonopeutta suurempi, toisin sanoen suurempi kuin sen vähintään on oltava, jotta se pystyy pakenemaan keskuskappaleen painovoimakentästä. Tällöin Newtonin gravitaatiolaista seuraa, että kappaleen liikerata on hyperbelin muotoinen. Tällaisen radan eksentrisyys on suurempi kuin yksi.

Paraabeliratojen tavoin kaikki hyperbeliradat ulottuvat äärettömän kauas keskuskappaleesta, ja tällaisella radalla liikkuva kappale joutuu vain kerran keskuskappaleen läheisyyteen. Tässä suhteessa ne eroavat ellipsiradoista, jotka ovat umpinaisia käyriä ja joita pitkin liikkuva kappale päätyy täyden kierroksen tehtyään aina samaan paikkaan. Yksinkertaistetuilla oletuksilla voidaan sanoa, että hyperbelirataa pitkin kulkeva kappale päätyy lopulta äärettömän kauas, ja sen nopeus keskuskappaleen suhteen lähestyy tiettyä raja-arvoa.

Kun avaruusluotaimen nopeutta lisätään painovoimalingon avulla sen kulkiessa jonkin planeetan ohi, luotaimen liikettä sen ollessa tämän planeetan vaikutuspiirissä voidaan kuvata hyperbeliradalla.


© MMXXIII Rich X Search. We shall prevail. All rights reserved. Rich X Search