Co to jest trajektoria w mechanice nieba?
Trajektoria to droga, jaką pokonuje ciało niebieskie lub statek kosmiczny w przestrzeni pod wpływem sił grawitacyjnych. W mechanice nieba kształt trajektorii zależy od energii całkowitej obiektu – ujemna energia orbity daje elipsę lub okrąg, zerowa – parabolę, dodatnia – hiperbolę. Wszystkie planety poruszają się po orbitach eliptycznych wokół Słońca (pierwsze prawo Keplera).
Typy trajektorii wg kształtu: orbita kołowa (szczególny przypadek elipsy o mimośrodzie 0 – np. orbita geostacjonarna); orbita eliptyczna (większość planet i sztucznych satelitów); trajektoria paraboliczna (minimalna prędkość ucieczki – komety odwiedzające Słońce raz); trajektoria hiperboliczna (prędkość większa od ucieczki – sondy opuszczające Układ Słoneczny, jak Voyager). W misji kosmicznej obok trajektorii Keplera (bez napędu) projektuje się manewry: Hohmann transfer (ekonomiczny do przejścia między orbitami), asysty grawitacyjne (gravity assist, wykorzystanie grawitacji planet do zmiany prędkości i kierunku bez paliwa – New Horizons użył Jowisza, Cassini – Wenus i Jowisza). Trajektorie sond głębokiego kosmosu liczy się z uwzględnieniem wpływu grawitacyjnego wszystkich planet.
Obliczanie trajektorii kosmicznych wymaga precyzyjnych danych pozycji i prędkości ciał niebieskich – NASA JPL Horizons System udostępnia efemerydę wszystkich znanych ciał Układu Słonecznego z precyzją nanometrów na sekundę. Trajektorie asteroid potencjalnie niebezpiecznych (PHAs) są obliczane z dużym wyprzedzeniem przy użyciu całkowania numerycznego n-ciałowego – CNEOS (Center for Near Earth Object Studies) monitoruje ponad 33 000 obiektów.