一周的对象和参照

可以讨论行星绕太阳、卫星绕行星,或双星相对运动的周期。报告一个时长时,需要同时说明所绕系统、参考方向和轨道模型。

周期不是天体自转一圈的时间。一颗卫星绕地球运行一周,与地球自转一周是两个不同过程;地球同步轨道则通过选择合适周期,使二者建立特定联系。

参考:[1] [2]

尺度与中心引力共同决定周期

在理想两体模型、中心引力条件相同时,周期平方与半长轴立方成正比。若半长轴加倍,周期变为2√2倍,而不是简单翻倍。

这也说明,仅看某一时刻的轨道高度不足以确定椭圆周期。近端和远端共同确定半长轴;比较绕不同天体的轨道时,还必须考虑中心质量及相应引力参数的差别。

参考:[3] [4] [2]

运行周期与重复观测间隔

NASA以地球低轨航天器约九十分钟的周期说明,卫星可以在地球自转一圈以前已绕行多次。它每次经过时,地面已经转到新的方向,因而不一定重复同一片地表。

现实轨道受到非球形引力、其他天体、大气阻力或推进影响,参数可能随时间改变。需要说明周期来自哪个时刻和模型,而不能把一次近似值当作未来始终不变的钟表。

参考:[5] [2]