天体动力学/地球
地球是一个特殊重要的天体,不是因为它的任何特殊特征,而是因为它是我们出发点。我们发射的所有卫星都从地球表面开始,我们所有的观测都从它的表面进行。第二个规则的唯一例外是,一些观测是从之前从地球发射的卫星进行的。天体动力学的大多数实际应用都集中在地球周围(轨道卫星、弹道导弹等),因此我们将重点关注它。
一般认为地球是球形的。最突出的原因之一是,无论何时我们进行基于它的计算,我们都将其近似为一个半径约为 6300 公里的球体。蓝色弹珠等地球的图片表示也进一步加剧了这一点,因为它显示地球是一个球体。然而,大地测量数据表明地球更像一个扁球体。扁率指的是赤道处的凸起,被称为赤道隆起,是由地球绕自身轴自转的离心力造成的。这意味着赤道平面上的直径比两极的直径长 42 公里以上。
地球绕其轴自转一周,使得太阳在天空中的位置相同,称为太阳日。太阳日按定义为 24 小时。
地球自转的周期称为太阳年。太阳年等于 365.25 个太阳日。
地球的轨道平面不平行于地球的赤道。轨道平面的这种倾斜导致了季节的变化。
当太阳出现在赤道正上方,白天和黑夜长度相等时,称为春分点。3 月和 4 月之间的春分点称为春分。秋分点是 9 月和 10 月之间的过渡时期。
当太阳出现在赤道上的最高点或最低点时,称为至点。夏至是指白天最长的一天,冬至是指白天最短的一天。由于地球的倾斜,北半球和南半球的至点是相反的,这意味着北半球的夏至是南半球的冬至,反之亦然,这是因为太阳在天空中的位置对于两个半球是不同的。
地球的赤道是一个圆圈。包含这个圆圈的平面是赤道平面。对于站在地球表面的人来说,这个平面就是所有与北天极(或南天极)成直角的东西。如果他们站在地球的北极(或南极),那么地平线方向上的点就在赤道平面上。
地球和太阳之间的距离很难测量,涉及的单位也会使计算变得困难。但是,我们可以定义一个新的单位,天文单位(AU),它是地球和太阳之间的平均距离。1 AU = 149 597 870.691 公里。