कक्षीय राशियाँ: Difference between revisions

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कक्षीय तत्व विशिष्ट कक्षा की विशिष्ट रूप से पहचान करने के लिए आवश्यक [[पैरामीटर]] हैं। [[आकाशीय यांत्रिकी]] में इन तत्वों को [[केप्लर कक्षा]] का उपयोग करके दो-पिंड प्रणालियों में माना जाता है। गणितीय रूप से एक ही कक्षा का वर्णन करने के कई अलग-अलग तरीके हैं, लेकिन कुछ योजनाएं, जिनमें से प्रत्येक में छह पैरामीटर का एक सेट होता है, आमतौर पर [[खगोल]] विज्ञान और [[कक्षीय यांत्रिकी]] में उपयोग किया जाता है।
कक्षीय तत्व विशिष्ट कक्षा की विशिष्ट रूप से पहचान करने के लिए आवश्यक [[पैरामीटर]] हैं। [[आकाशीय यांत्रिकी]] में इन तत्वों को [[केप्लर कक्षा]] का उपयोग करते हुए दो-पिंड प्रणालियों में माना जाता है। गणितीय रूप से एक ही कक्षा का वर्णन करने के कई अलग-अलग तरीके हैं, लेकिन कुछ योजनाएँ, जिनमें से प्रत्येक में छह मापदंडों का एक सेट होता है, आमतौर पर [[खगोल]] विज्ञान और [[कक्षीय यांत्रिकी]] में उपयोग की जाती हैं।


एक वास्तविक कक्षा और उसके तत्व अन्य वस्तुओं द्वारा गुरुत्वाकर्षण [[गड़बड़ी (खगोल विज्ञान)]] और [[सामान्य सापेक्षता]] के प्रभाव के कारण समय के साथ बदलते हैं। एक केपलर कक्षा एक विशेष समय पर कक्षा का एक आदर्श, गणितीय सन्निकटन है।
एक वास्तविक कक्षा और इसके तत्व समय के साथ अन्य वस्तुओं द्वारा गुरुत्वाकर्षण [[गड़बड़ी (खगोल विज्ञान)|गड़बड़ी]] और [[सामान्य सापेक्षता]] के प्रभावों के कारण बदलते हैं। एक केपलर कक्षा एक विशेष समय पर कक्षा का एक आदर्श, गणितीय सन्निकटन है।


== केप्लरियन तत्व {{anchor|Keplerian}}==
== केप्लरियन तत्व==
[[File:Orbit1.svg|thumb|upright=1.3|इस आरेख में, कक्षीय तल (खगोल विज्ञान) (पीला) एक संदर्भ तल (धूसर) को काटता है। पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले उपग्रहों के लिए, संदर्भ तल आमतौर पर पृथ्वी का विषुवतीय तल होता है, और सौर कक्षाओं में उपग्रहों के लिए यह क्रांतिवृत्त का तल होता है। चौराहे को [[कक्षीय नोड]] कहा जाता है, क्योंकि यह द्रव्यमान के केंद्र को आरोही और अवरोही नोड्स से जोड़ता है। संदर्भ तल, [[वसंत बिंदु]] (<big>♈︎</big>) के साथ मिलकर, एक संदर्भ फ़्रेम स्थापित करता है।]][[जोहान्स केप्लर]] और उनके केप्लर के नियमों के बाद पारंपरिक कक्षीय तत्व छह केप्लरियन तत्व हैं।
[[File:Orbit1.svg|thumb|upright=1.3|इस आरेख में, कक्षीय तल (खगोल विज्ञान) (पीला) एक संदर्भ तल (धूसर) को काटता है। पृथ्वी की परिक्रमा करने वाले उपग्रहों के लिए, संदर्भ तल आमतौर पर पृथ्वी का विषुवतीय तल होता है, और सौर कक्षाओं में उपग्रहों के लिए यह क्रांतिवृत्त का तल होता है। चौराहे को [[कक्षीय नोड]] कहा जाता है, क्योंकि यह द्रव्यमान के केंद्र को आरोही और अवरोही नोड्स से जोड़ता है। संदर्भ तल, [[वसंत बिंदु]] (<big>♈︎</big>) के साथ मिलकर, एक संदर्भ फ़्रेम स्थापित करता है।]][[जोहान्स केप्लर]] और ग्रहों की गति के उनके नियमों के बाद, पारंपरिक कक्षीय तत्व छह केप्लरियन तत्व हैं।


जब एक [[जड़त्वीय फ्रेम]] से देखा जाता है, तो दो परिक्रमा करने वाले पिंड अलग-अलग प्रक्षेपवक्र का पता लगाते हैं। इनमें से प्रत्येक प्रक्षेपवक्र का ध्यान द्रव्यमान के सामान्य केंद्र पर है। जब एक पिंड पर केंद्रित एक गैर-जड़त्वीय फ्रेम से देखा जाता है, तो केवल विपरीत पिंड का प्रक्षेपवक्र स्पष्ट होता है; केप्लरियन तत्व इन गैर-जड़त्वीय ट्रैजेक्टोरियों का वर्णन करते हैं। एक कक्षा में केप्लरियन तत्वों के दो सेट होते हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि संदर्भ बिंदु के रूप में किस पिंड का उपयोग किया जाता है। संदर्भ निकाय (आमतौर पर सबसे विशाल) को ''[[प्राथमिक (खगोल विज्ञान)]]'' कहा जाता है, दूसरे निकाय को ''द्वितीयक'' कहा जाता है। जरूरी नहीं कि प्राथमिक में माध्यमिक की तुलना में अधिक द्रव्यमान हो, और यहां तक ​​कि जब पिंड समान द्रव्यमान के हों, कक्षीय तत्व प्राथमिक की पसंद पर निर्भर करते हैं।
जब एक [[जड़त्वीय फ्रेम]] से देखा जाता है, तो दो परिक्रमा करने वाले पिंड अलग-अलग प्रक्षेप पथों का पता लगाते हैं। इन प्रक्षेपवक्रों में से प्रत्येक का द्रव्यमान के सामान्य केंद्र पर ध्यान केंद्रित होता है। जब किसी एक पिंड पर केंद्रित गैर-जड़त्वीय फ्रेम से देखा जाता है, तो केवल विपरीत पिंड का प्रक्षेपवक्र स्पष्ट होता है; केप्लरियन तत्व इन गैर-जड़त्वीय प्रक्षेपवक्र का वर्णन करते हैं। एक कक्षा में केप्लरियन तत्वों के दो सेट होते हैं जो इस बात पर निर्भर करता है कि किस पिंड को संदर्भ बिंदु के रूप में उपयोग किया जाता है। संदर्भ निकाय (आमतौर पर सबसे बड़े पैमाने पर) को प्राथमिक कहा जाता है, अन्य निकाय को द्वितीयक कहा जाता है। जरूरी नहीं कि ''[[प्राथमिक (खगोल विज्ञान)|प्राथमिक]]'' में माध्यमिक की तुलना में अधिक द्रव्यमान हो, और यहां तक कि जब शरीर समान द्रव्यमान के होते हैं, कक्षीय तत्व प्राथमिक की पसंद पर निर्भर करते हैं।


दीर्घवृत्त के आकार और आकार को दो तत्व परिभाषित करते हैं:
दीर्घवृत्त के आकार और आकार को परिभाषित करने वाले दो तत्व हैं:
* [[सनकीपन (कक्षा)]] ({{mvar|e}})—दीर्घवृत्त का आकार, वर्णन करता है कि यह एक वृत्त की तुलना में कितना लम्बा है (आरेख में चिह्नित नहीं)।
* [[सनकीपन (कक्षा)|सनकीपन]] ({{mvar|e}}) - दीर्घवृत्त का आकार, यह वर्णन करता है कि यह एक वृत्त की तुलना में कितना लम्बा है (चित्र में चिह्नित नहीं है)।
*[[सेमीमेजर एक्सिस]] ({{mvar|a}}) - [[apse]] का योग दो से विभाजित। क्लासिक दो-निकाय कक्षाओं के लिए, अर्ध-प्रमुख अक्ष पिंडों के केंद्रों के बीच की दूरी है, द्रव्यमान के केंद्र से पिंडों की दूरी नहीं।
*सेमीमेजर एक्सिस ({{mvar|a}}) - [[apse|पेरीएप्सिस]] और एपोप्सिस दूरी का योग दो से विभाजित होता है। क्लासिक दो-निकाय कक्षाओं के लिए, [[सेमीमेजर एक्सिस]] पिंडों के केंद्रों के बीच की दूरी है, द्रव्यमान के केंद्र से पिंडों की दूरी नहीं है।


दो तत्व कक्षीय तल (खगोल विज्ञान) के अभिविन्यास को परिभाषित करते हैं जिसमें दीर्घवृत्त एम्बेडेड होता है:
दो तत्व उस कक्षीय तल के उन्मुखीकरण को परिभाषित करते हैं जिसमें दीर्घवृत्त सन्निहित है:
*[[झुकाव]] ({{mvar|i}}) - संदर्भ तल के संबंध में दीर्घवृत्त का लंबवत झुकाव, [[आरोही नोड]] पर मापा जाता है (जहां कक्षा संदर्भ तल से ऊपर की ओर गुजरती है, हरा कोण {{mvar|i}} आरेख में)। झुकाव कोण को कक्षीय तल और संदर्भ तल के बीच चौराहे की रेखा के लंबवत मापा जाता है। दीर्घवृत्त पर कोई भी तीन बिंदु दीर्घवृत्त कक्षीय तल को परिभाषित करेंगे। विमान और दीर्घवृत्त दोनों त्रि-आयामी अंतरिक्ष में परिभाषित द्वि-आयामी वस्तुएं हैं।
*[[झुकाव]] ({{mvar|i}}) - संदर्भ विमान के संबंध में दीर्घवृत्त का लंबवत झुकाव, [[आरोही नोड]] पर मापा जाता है (जहां कक्षा संदर्भ विमान के माध्यम से ऊपर की ओर गुजरती है, आरेख में हरे रंग का कोण {{mvar|i}})। झुकाव कोण को कक्षीय तल और संदर्भ तल के बीच प्रतिच्छेदन रेखा के लम्बवत् मापा जाता है। एक दीर्घवृत्त पर कोई भी तीन बिंदु दीर्घवृत्त कक्षीय तल को परिभाषित करेगा। विमान और दीर्घवृत्त दोनों ही त्रि-आयामी अंतरिक्ष में परिभाषित द्वि-आयामी वस्तुएँ हैं।
* [[आरोही नोड का देशांतर]] ({{math|Ω}}) - दीर्घवृत्त के आरोही नोड को क्षैतिज रूप से उन्मुख करता है (जहां कक्षा संदर्भ तल के माध्यम से ऊपर की ओर गुजरती है, जिसका प्रतीक है {{math|☊}}) संदर्भ फ्रेम के वसंत बिंदु के संबंध में (♈︎ द्वारा चिन्हित)। इसे संदर्भ तल में मापा जाता है, और इसे हरे रंग के कोण के रूप में दिखाया जाता है {{math|Ω}} आरेख में।
*[[आरोही नोड का देशांतर]] ({{math|Ω}}) - संदर्भ फ्रेम के वसंत बिंदु (♈︎ द्वारा प्रतीक) के संबंध में दीर्घवृत्त के आरोही नोड (जहां कक्षा संदर्भ विमान के माध्यम से ऊपर की ओर गुजरती है, {{math|☊}} द्वारा चिन्हित) को क्षैतिज रूप से ओरिएंट करता है। यह संदर्भ तल में मापा जाता है, और आरेख में हरे कोण {{math|Ω}} के रूप में दिखाया गया है।


शेष दो तत्व इस प्रकार हैं:
शेष दो तत्व इस प्रकार हैं:
* [[पेरीपसिस का तर्क]] ({{mvar|ω}}) कक्षीय तल में दीर्घवृत्त के उन्मुखीकरण को आरोही नोड से पेरीपसिस तक मापे गए कोण के रूप में परिभाषित करता है (उपग्रह वस्तु का निकटतम बिंदु प्राथमिक वस्तु के पास आता है जिसके चारों ओर यह परिक्रमा करता है, नीला कोण {{mvar|ω}} आरेख में)
* [[पेरीपसिस का तर्क]] ({{mvar|ω}}) कक्षीय तल में अंडाकार के उन्मुखीकरण को परिभाषित करता है, आरोही नोड से पेरीपसिस (उपग्रह वस्तु जिस प्राथमिक वस्तु के चारों ओर परिक्रमा करती है, उसके निकटतम बिंदु, आरेख में नीला कोण {{mvar|ω}}) तक मापा कोण के रूप में।
* सही विसंगति ({{mvar|ν}}, {{mvar|θ}}, या {{mvar|f}}) [[युग (खगोल विज्ञान)]] में ({{math|''t''<sub>0</sub>}}) एक विशिष्ट समय (युग) पर दीर्घवृत्त के साथ परिक्रमा करने वाले पिंड की स्थिति को परिभाषित करता है।
*वास्तविक विसंगति ({{mvar|ν}}, {{mvar|θ}}, या {{mvar|f}}) [[युग (खगोल विज्ञान)|युग]] ({{math|''t''<sub>0</sub>}}) पर एक विशिष्ट समय ("युग") पर दीर्घवृत्त के साथ परिक्रमा करने वाले शरीर की स्थिति को परिभाषित करता है।


औसत विसंगति {{math|''M''}} गणितीय रूप से सुविधाजनक काल्पनिक कोण है जो समय के साथ रैखिक रूप से बदलता रहता है, लेकिन जो वास्तविक ज्यामितीय कोण के अनुरूप नहीं होता है। इसे वास्तविक विसंगति में बदला जा सकता है {{mvar|ν}}, जो अप्सिस (केंद्रीय निकाय के निकटतम दृष्टिकोण) और किसी भी समय परिक्रमा करने वाली वस्तु की स्थिति के बीच दीर्घवृत्त के तल में वास्तविक ज्यामितीय कोण का प्रतिनिधित्व करता है। इस प्रकार, सही विसंगति को लाल कोण के रूप में दिखाया गया है {{mvar|ν}} आरेख में, और माध्य विसंगति नहीं दिखाई गई है।
औसत विसंगति {{math|''M''}} गणितीय रूप से सुविधाजनक काल्पनिक "कोण" है जो समय के साथ रैखिक रूप से बदलता है, लेकिन जो वास्तविक ज्यामितीय कोण के अनुरूप नहीं है। इसे सही विसंगति {{mvar|ν}} में परिवर्तित किया जा सकता है, जो दीर्घवृत्त के तल में वास्तविक ज्यामितीय कोण का प्रतिनिधित्व करता है, पेरीप्सिस (केंद्रीय निकाय के निकटतम दृष्टिकोण) और किसी भी समय परिक्रमा करने वाली वस्तु की स्थिति के बीच। इस प्रकार, वास्तविक विसंगति को चित्र में लाल कोण {{mvar|ν}} के रूप में दिखाया गया है, और औसत विसंगति नहीं दिखाई गई है।


झुकाव के कोण, आरोही नोड के देशांतर, और पेरीपसिस के तर्क को संदर्भ समन्वय प्रणाली से संबंधित कक्षा के उन्मुखीकरण को परिभाषित करने वाले [[यूलर कोण]] के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है।
झुकाव के कोण, आरोही नोड के देशांतर, और पेरीपसिस के तर्क को संदर्भ समन्वय प्रणाली से संबंधित कक्षा के अभिविन्यास को परिभाषित करने वाले [[यूलर कोण|यूलर कोणों]] के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है।


ध्यान दें कि गैर-अण्डाकार प्रक्षेपवक्र भी मौजूद हैं, लेकिन बंद नहीं हैं, और इस प्रकार कक्षाएँ नहीं हैं। यदि विलक्षणता एक से अधिक है, तो प्रक्षेपवक्र एक अति[[परवलय]] है। यदि सनकीपन एक के बराबर है और कोणीय गति शून्य है, तो प्रक्षेपवक्र [[रेडियल प्रक्षेपवक्र]] है। यदि विलक्षणता एक है और कोणीय गति है, तो प्रक्षेपवक्र एक [[अतिशयोक्ति]] है।
ध्यान दें कि गैर-अण्डाकार प्रक्षेप पथ भी मौजूद हैं, लेकिन बंद नहीं हैं, और इस प्रकार कक्षा नहीं हैं। यदि उत्केन्द्रता एक से अधिक है, तो प्रक्षेपवक्र एक [[परवलय|अतिपरवलय]] है। यदि उत्केन्द्रता एक के बराबर है और कोणीय गति शून्य है, तो प्रक्षेपवक्र [[रेडियल प्रक्षेपवक्र|रेडियल]] है। अगर सनकीपन एक है और कोणीय गति है, तो प्रक्षेपवक्र एक [[अतिशयोक्ति|परबोला]] है।


=== आवश्यक पैरामीटर ===
=== आवश्यक पैरामीटर ===
संदर्भ के एक जड़त्वीय फ्रेम और एक मनमाना युग (खगोल विज्ञान) (समय में एक निर्दिष्ट बिंदु) को देखते हुए, एक मनमाना और अपरंपरागत कक्षा को स्पष्ट रूप से परिभाषित करने के लिए वास्तव में छह पैरामीटर आवश्यक हैं।
संदर्भ के एक जड़त्वीय फ्रेम और एक मनमाने युग (समय में एक निर्दिष्ट बिंदु) को देखते हुए, स्पष्ट रूप से एक मनमाना और अपरंपरागत कक्षा को परिभाषित करने के लिए ठीक छह मापदंडों की आवश्यकता होती है।


ऐसा इसलिए है क्योंकि समस्या में स्वतंत्रता की छह डिग्री (यांत्रिकी) शामिल हैं। ये तीन स्थानिक [[आयाम]]ों के अनुरूप हैं जो स्थिति को परिभाषित करते हैं ({{mvar|x}}, {{mvar|y}}, {{mvar|z}} कार्टेशियन समन्वय प्रणाली में), साथ ही इनमें से प्रत्येक आयाम में वेग। इन्हें कक्षीय अवस्था वैक्टर के रूप में वर्णित किया जा सकता है, लेकिन यह अक्सर कक्षा का प्रतिनिधित्व करने का एक असुविधाजनक तरीका होता है, यही कारण है कि इसके बजाय केप्लरियन तत्वों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
ऐसा इसलिए है क्योंकि समस्या में स्वतंत्रता की छह डिग्री शामिल हैं। ये तीन स्थानिक [[आयाम|आयामों]] के अनुरूप हैं जो स्थिति ({{mvar|x}}, {{mvar|y}}, {{mvar|z}} कार्टेसियन समन्वय प्रणाली में) को परिभाषित करते हैं, साथ ही इनमें से प्रत्येक आयाम में वेग। इन्हें कक्षीय अवस्था वैक्टर के रूप में वर्णित किया जा सकता है, लेकिन यह अक्सर कक्षा का प्रतिनिधित्व करने का एक असुविधाजनक तरीका होता है, यही कारण है कि इसके बजाय केप्लरियन तत्वों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है।


कभी-कभी संदर्भ फ्रेम के भाग के बजाय युग को सातवें कक्षीय पैरामीटर माना जाता है।
कभी-कभी संदर्भ फ्रेम के हिस्से के बजाय युग को "सातवें" कक्षीय पैरामीटर माना जाता है।


यदि युग को उस क्षण के रूप में परिभाषित किया जाता है जब तत्वों में से एक शून्य होता है, तो अनिर्दिष्ट तत्वों की संख्या घटाकर पांच कर दी जाती है। (कक्षा को परिभाषित करने के लिए छठा पैरामीटर अभी भी जरूरी है; यह केवल संख्यात्मक रूप से सम्मेलन द्वारा शून्य पर सेट है या वास्तविक दुनिया घड़ी समय के संबंध में युग की परिभाषा में स्थानांतरित हो गया है।)
यदि युग को उस क्षण के रूप में परिभाषित किया जाता है जब तत्वों में से एक शून्य होता है, तो अनिर्दिष्ट तत्वों की संख्या घटाकर पांच कर दी जाती है। (कक्षा को परिभाषित करने के लिए छठा पैरामीटर अभी भी आवश्यक है; यह वास्तविक-विश्व घड़ी समय के संबंध में युग की परिभाषा में केवल संख्यात्मक रूप से शून्य पर सेट है या "स्थानांतरित" है।)


=== वैकल्पिक पैरामीट्रिजेशन ===
=== वैकल्पिक पैरामीट्रिजेशन ===
केप्लरियन तत्वों को कक्षीय स्थिति वैक्टर (स्थिति के लिए एक त्रि-आयामी वेक्टर और वेग के लिए दूसरा) मैन्युअल परिवर्तनों या कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर के साथ प्राप्त किया जा सकता है।<ref>For example, with {{cite web
केप्लरियन तत्वों को कक्षीय अवस्था सदिशों (स्थिति के लिए एक त्रि-आयामी सदिश और वेग के लिए दूसरा सदिश) से मैन्युअल रूपान्तरण या कंप्यूटर सॉफ्टवेयर के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।<ref>For example, with {{cite web
  |url=http://www.amsat.org/amsat-new/information/faqs/sv_keps.php
  |url=http://www.amsat.org/amsat-new/information/faqs/sv_keps.php
  |title=VEC2TLE
  |title=VEC2TLE
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  |url-status=dead
  |url-status=dead
  }}</ref>
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अन्य कक्षीय मापदंडों की गणना केप्लरियन तत्वों से की जा सकती है जैसे कि [[कक्षीय अवधि]], apsis | apoapsis, और periapsis। (पृथ्वी की परिक्रमा करते समय, अंतिम दो शब्दों को अपोजी और पेरिगी के रूप में जाना जाता है।) केप्लरियन तत्व सेटों में अर्ध-प्रमुख अक्ष के बजाय अवधि निर्दिष्ट करना आम है, क्योंकि प्रत्येक की गणना दूसरे से की जा सकती है बशर्ते [[मानक गुरुत्वाकर्षण पैरामीटर]], {{mvar|GM}}, केंद्रीय निकाय के लिए दिया जाता है।


युग (खगोल विज्ञान) में औसत विसंगति के बजाय, औसत विसंगति {{mvar|M}}, [[मतलब देशांतर]], सच्ची विसंगति {{math|''ν''<sub>0</sub>}}, या (शायद ही कभी) विलक्षण विसंगति का उपयोग किया जा सकता है।
अन्य कक्षीय मापदंडों की गणना केप्लरियन तत्वों से की जा सकती है, जैसे कि [[कक्षीय अवधि|अवधि]], एपोप्सिस और पेरीपसिस। (पृथ्वी की परिक्रमा करते समय, अंतिम दो शब्दों को अपोजी और पेरिगी के रूप में जाना जाता है।) केप्लरियन तत्व सेटों में अर्ध-प्रमुख अक्ष के बजाय अवधि को निर्दिष्ट करना आम है, क्योंकि प्रत्येक की गणना दूसरे से की जा सकती है, बशर्ते कि केंद्रीय निकाय के लिए [[मानक गुरुत्वाकर्षण पैरामीटर]], {{mvar|GM}} दिया जाए।


उदाहरण के लिए, युग में माध्य विसंगति के बजाय माध्य विसंगति का अर्थ उस समय से है {{mvar|t}} सातवें कक्षीय तत्व के रूप में निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। कभी-कभी यह माना जाता है कि युग में औसत विसंगति शून्य है (युग की उपयुक्त परिभाषा चुनकर), केवल पांच अन्य कक्षीय तत्वों को निर्दिष्ट करने के लिए छोड़ दिया जाता है।
युग में औसत विसंगति के बजाय, औसत विसंगति {{mvar|M}}, [[मतलब देशांतर]], वास्तविक विसंगति {{math|''ν''<sub>0</sub>}}, या (शायद ही कभी) विलक्षण विसंगति का इस्तेमाल किया जा सकता है।


विभिन्न खगोलीय पिंडों के लिए तत्वों के विभिन्न सेटों का उपयोग किया जाता है। विलक्षणता, {{mvar|e}}, और या तो अर्ध-प्रमुख अक्ष, {{mvar|a}}, या पेरीपसिस की दूरी, {{mvar|q}}, कक्षा के आकार और आकार को निर्दिष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है। आरोही नोड का देशांतर, {{math|Ω}}, झुकाव, {{mvar|i}}, और पेरीपसिस का तर्क, {{mvar|ω}}, या पेरीपसिस का देशांतर, {{mvar|ϖ}}, इसके तल में कक्षा का अभिविन्यास निर्दिष्ट करें। या तो युग में देशांतर, {{math|''L''<sub>0</sub>}}, युग में औसत विसंगति, {{math|''M''<sub>0</sub>}}, या पेरिहेलियन मार्ग का समय, {{math|''T''<sub>0</sub>}}, कक्षा में एक ज्ञात बिंदु निर्दिष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है। किए गए विकल्प इस बात पर निर्भर करते हैं कि वसंत विषुव या नोड को प्राथमिक संदर्भ के रूप में उपयोग किया जाता है या नहीं। अर्ध-प्रमुख अक्ष ज्ञात होता है यदि माध्य गति और द्रव्यमान#गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान ज्ञात हो।<ref name="Green">
उदाहरण के लिए, "युग में औसत विसंगति" के बजाय "औसत विसंगति" का उपयोग करने का मतलब है कि समय टी को सातवें कक्षीय तत्व के रूप में निर्दिष्ट किया जाना चाहिए। कभी-कभी यह माना जाता है कि युग में औसत विसंगति शून्य है (युग की उपयुक्त परिभाषा चुनकर), केवल पांच अन्य कक्षीय तत्वों को निर्दिष्ट करने के लिए छोड़ दिया जाता है।
 
विभिन्न खगोलीय पिंडों के लिए तत्वों के अलग-अलग सेट का उपयोग किया जाता है। एक कक्षा के आकार और आकार को निर्दिष्ट करने के लिए सनकीपन, {{mvar|e}}, और या तो अर्ध-प्रमुख अक्ष, {{mvar|a}}, या पेराप्सिस की दूरी, {{mvar|q}} का उपयोग किया जाता है। आरोही नोड का देशांतर, {{math|Ω}}, झुकाव, {{mvar|i}}, और पेरीपसिस का तर्क, {{mvar|ω}}, या पेरीपसिस का देशांतर, {{mvar|ϖ}}, इसके तल में कक्षा के अभिविन्यास को निर्दिष्ट करता है। या तो युगांतर पर देशांतर, {{math|''L''<sub>0</sub>}}, युग में औसत विसंगति, {{math|''M''<sub>0</sub>}}, या पेरिहेलियन मार्ग का समय, {{math|''T''<sub>0</sub>}}, कक्षा में एक ज्ञात बिंदु को निर्दिष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है। किए गए विकल्प इस बात पर निर्भर करते हैं कि प्राथमिक संदर्भ के रूप में वसंत विषुव या नोड का उपयोग किया जाता है या नहीं। अर्ध-प्रमुख अक्ष ज्ञात है यदि औसत गति और गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान ज्ञात हैं।<ref name="Green">
{{cite book
{{cite book
  |last=Green |first=Robin M.
  |last=Green |first=Robin M.
Line 68: Line 68:
  |isbn=978-0-943396-20-0
  |isbn=978-0-943396-20-0
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}}</ref>
यह या तो औसत विसंगति को देखना भी काफी सामान्य है ({{mvar|M}}) या औसत देशांतर ({{mvar|L}}) बिना किसी के सीधे व्यक्त किया गया {{math|''M''<sub>0</sub>}} या {{math|''L''<sub>0</sub>}} मध्यवर्ती चरणों के रूप में, समय के संबंध में एक [[बहुपद]] समारोह के रूप में। अभिव्यक्ति की यह विधि माध्य गति को समेकित करेगी ({{mvar|n}}) गुणांकों में से एक के रूप में बहुपद में। सूरत वह होगी {{mvar|L}} या {{mvar|M}} अधिक जटिल तरीके से व्यक्त किए जाते हैं, लेकिन हमें एक कम कक्षीय तत्व की आवश्यकता होगी।


कक्षीय अवधि के उद्धरणों के पीछे माध्य गति को भी अस्पष्ट किया जा सकता है {{mvar|P}}.{{clarify|date=April 2020}}
समय के संबंध में एक बहुपद समारोह के रूप में, या तो {{math|''M''<sub>0</sub>}} या {{math|''L''<sub>0</sub>}} के बिना, सीधे तौर पर व्यक्त किए गए माध्य विसंगति ({{mvar|M}}) या माध्य देशांतर ({{mvar|L}}) को देखना भी काफी सामान्य है। अभिव्यक्ति की यह विधि गुणांक में से एक के रूप में [[बहुपद]] में माध्य गति ({{mvar|n}}) को समेकित करेगी। ऐसा प्रतीत होगा कि {{mvar|L}} या {{mvar|M}} को अधिक जटिल तरीके से व्यक्त किया गया है, लेकिन हमें एक कम कक्षीय तत्व की आवश्यकता होगी।
 
माध्य गति को कक्षीय अवधि {{mvar|P}} के उद्धरणों के पीछे भी अस्पष्ट किया जा सकता है।{{clarify|date=April 2020}}
:{| class="wikitable" style="text-align: center"
:{| class="wikitable" style="text-align: center"
|+ Sets of orbital elements
|+ कक्षीय तत्वों का समूह
! Object
! वस्तु
! Elements used
! प्रयुक्त तत्व
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| Major planet
| प्रमुख ग्रह
| {{math|''e'', ''a'', [[inclination|''i'']], [[ascending node|Ω]], [[longitude of periapsis|''ϖ'']], [[mean longitude|''L''<sub>0</sub>]]}}
| {{math|''e'', ''a'', [[inclination|''i'']], [[ascending node|Ω]], [[longitude of periapsis|''ϖ'']], [[mean longitude|''L''<sub>0</sub>]]}}
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| Comet
| धूमकेतु
| {{math|''e'', [[periapsis|''q'']], ''i'', Ω, [[argument of periapsis|''ω'']], ''T''<sub>0</sub>}}
| {{math|''e'', [[periapsis|''q'']], ''i'', Ω, [[argument of periapsis|''ω'']], ''T''<sub>0</sub>}}
|-
|-
| Asteroid
| क्षुद्रग्रह
| {{math|''e'', ''a'', ''i'', Ω, [[argument of periapsis|''ω'']], [[mean anomaly|''M''<sub>0</sub>]]}}
| {{math|''e'', ''a'', ''i'', Ω, [[argument of periapsis|''ω'']], [[mean anomaly|''M''<sub>0</sub>]]}}
|-
|-
| [[#Two-line elements|Two-line elements]]
| [[#Two-line elements|दो-लाइन तत्व]]
| {{math|''e'', ''i'', Ω, ''ω'', [[mean motion|''n'']], ''M''<sub>0</sub>}}
| {{math|''e'', ''i'', Ω, ''ω'', [[mean motion|''n'']], ''M''<sub>0</sub>}}
|}
|}
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==== यूलर कोण परिवर्तन ====
==== यूलर कोण परिवर्तन ====
कोण {{math|Ω}}, {{mvar|i}}, {{mvar|ω}} यूलर कोण हैं (इसी के अनुरूप {{mvar|α}}, {{mvar|β}}, {{mvar|γ}} उस लेख में प्रयुक्त अंकन में) समन्वय प्रणाली के उन्मुखीकरण को दर्शाता है
कोण {{math|Ω}}, {{mvar|i}}, {{mvar|ω}} यूलर कोण हैं (उस आलेख में उपयोग किए गए नोटेशन में {{mvar|α}}, {{mvar|β}}, {{mvar|γ}} के अनुरूप) समन्वय प्रणाली के उन्मुखीकरण को चिह्नित करते हैं
:{{math|x̂}},{{math|ŷ}},{{math|ẑ}}जड़त्वीय समन्वय फ्रेम से{{math|Î}},{{math|Ĵ}},{{math|K̂}}कहाँ पे:
:{{math|x̂}},{{math|ŷ}},{{math|ẑ}} जड़त्वीय निर्देशांक फ्रेम {{math|Î}},{{math|Ĵ}},{{math|K̂}}  
*{{math|Î}},{{math|Ĵ}}केंद्रीय निकाय के भूमध्यरेखीय तल में है।{{math|Î}}वसंत विषुव की दिशा में है।{{math|Ĵ}}के लंबवत है{{math|Î}}और साथ{{math|Î}}संदर्भ विमान को परिभाषित करता है।{{math|K̂}}संदर्भ तल के लंबवत है। सौर मंडल में निकायों के कक्षीय तत्व (ग्रह, धूमकेतु, क्षुद्रग्रह, ...) आमतौर पर उस विमान के रूप में ग्रहण का उपयोग करते हैं।
जहाँ:
*{{math|x̂}},{{math|ŷ}}कक्षीय तल में और साथ हैं{{math|x̂}}[[परिकेंद्र]] ([[पेरीपसिस]]) की दिशा में।{{math|ẑ}}कक्षा के तल के लंबवत है।{{math|ŷ}}परस्पर लंबवत है{{math|x̂}}तथा{{math|ẑ}}.
*{{math|Î}}, {{math|Ĵ}} केंद्रीय शरीर के भूमध्य रेखा तल में है। Î वर्नल इक्विनॉक्स की दिशा में है। {{math|Ĵ}}, {{math|Î}} के लिए लंबवत है और Î के साथ संदर्भ विमान को परिभाषित करता है। {{math|K̂}} संदर्भ तल के लिए लंबवत है। सौर मंडल में पिंडों (ग्रहों, धूमकेतुओं, क्षुद्रग्रहों, ...) के कक्षीय तत्व आमतौर पर ग्रहण को उस विमान के रूप में उपयोग करते हैं।
*{{math|x̂}}, {{math|ŷ}} कक्षीय तल में हैं और {{math|x̂}} के साथ [[परिकेंद्र]] (पेरीपसिस) की दिशा में हैं। {{math|ẑ}} कक्षा के समतल के लंबवत है। {{math|ŷ}} पारस्परिक रूप से {{math|x̂}} और {{math|ẑ}} के लंबवत है।


फिर, से परिवर्तन{{math|Î}},{{math|Ĵ}},{{math|}}फ्रेम को समन्वयित करें{{math|}},{{math|ŷ}},{{math|}}यूलर कोणों के साथ फ्रेम {{math|Ω}}, {{mvar|i}}, {{mvar|ω}} है:
फिर, यूलर कोण {{math|Ω}}, {{mvar|i}}, {{mvar|ω}} के साथ {{math|Î}},{{math|Ĵ}},{{math|}} समन्वय फ्रेम से {{math|}},{{math|ŷ}},{{math|}} फ्रेम में परिवर्तन होता है:
:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
x_1 &= \cos \Omega \cdot \cos \omega - \sin \Omega \cdot \cos i \cdot \sin \omega\ ;\\
x_1 &= \cos \Omega \cdot \cos \omega - \sin \Omega \cdot \cos i \cdot \sin \omega\ ;\\
Line 136: Line 138:
\end{array}
\end{array}
\right]\,; </math>
\right]\,; </math>
कहाँ पे
जहाँ


:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
Line 143: Line 145:
\mathbf\hat{z} &= z_1\mathbf\hat{I} + z_2\mathbf\hat{J} + z_3\mathbf\hat{K} ~.\\
\mathbf\hat{z} &= z_1\mathbf\hat{I} + z_2\mathbf\hat{J} + z_3\mathbf\hat{K} ~.\\
\, \end{align}</math>
\, \end{align}</math>
व्युत्क्रम परिवर्तन, जो xyz प्रणाली में 3 (या 2) निर्देशांक दिए गए I-J-K प्रणाली में 3 निर्देशांक की गणना करता है, व्युत्क्रम मैट्रिक्स द्वारा दर्शाया गया है। व्युत्क्रमणीय मैट्रिक्स के नियमों के अनुसार, 3 आव्यूहों के गुणनफल का व्युत्क्रम आव्यूह तीन आव्यूहों के क्रम को उल्टा करके और तीन यूलर कोणों के संकेतों को बदलकर प्राप्त किया जाता है।
व्युत्क्रम रूपांतरण, जो xyz प्रणाली में 3 (या 2) निर्देशांक दिए जाने पर I-J-K प्रणाली में 3 निर्देशांकों की गणना करता है, व्युत्क्रम मैट्रिक्स द्वारा दर्शाया जाता है। मैट्रिक्स बीजगणित के नियमों के अनुसार, 3 रोटेशन मैट्रिक्स के उत्पाद के व्युत्क्रम मैट्रिक्स को तीन मैट्रिक्स के क्रम को बदलने और तीन यूलर कोणों के संकेतों को बदलने से प्राप्त होता है।


से परिवर्तन{{math|x̂}},{{math|ŷ}},{{math|ẑ}}यूलर कोणों के लिए {{math|Ω}}, {{mvar|i}}, {{mvar|ω}} है:
{{math|x̂}},{{math|ŷ}},{{math|ẑ}} से यूलर कोण {{math|Ω}}, {{mvar|i}}, {{mvar|ω}} में रूपांतरण है:


:<math>\begin{align}
:<math>\begin{align}
Line 152: Line 154:
\omega &= \operatorname{arg}\left( y_3, x_3 \right)\\
\omega &= \operatorname{arg}\left( y_3, x_3 \right)\\
\, \end{align}</math>
\, \end{align}</math>
कहाँ पे {{math|arg(''x'',''y'')}} ध्रुवीय तर्क को दर्शाता है जिसकी गणना मानक फ़ंक्शन के साथ की जा सकती है {{mono|[[atan2|atan2(y,x)]]}} कई प्रोग्रामिंग भाषाओं में उपलब्ध है।
जहाँ {{math|arg(''x'',''y'')}} ध्रुवीय तर्क को दर्शाता है जिसे कई प्रोग्रामिंग भाषाओं में उपलब्ध मानक फ़ंक्शन {{mono|[[atan2|atan2(y,x)]]}} के साथ गणना की जा सकती है।


== कक्षा भविष्यवाणी ==
== कक्षा भविष्यवाणी ==
एक पूरी तरह से गोलाकार केंद्रीय निकाय और शून्य गड़बड़ी की आदर्श स्थितियों के तहत, औसत विसंगति को छोड़कर सभी कक्षीय तत्व स्थिरांक हैं। माध्य विसंगति समय के साथ रैखिक रूप से बदलती है, माध्य गति द्वारा बढ़ाई जाती है,<ref name="Green"/>:<math>n=\sqrt{\frac{\mu } {a^3}}.</math>
एक पूरी तरह से गोलाकार केंद्रीय निकाय और शून्य क्षोभ की आदर्श स्थितियों के तहत, औसत विसंगति को छोड़कर सभी कक्षीय