Apoapside

Un diagramme de Kepler des éléments orbitaux. F périapse, H apoapse, la ligne rouge entre eux est la ligne des apsides.

L'apoapse, apoapside, apside supérieure ou apocentre est le point de l' orbite d'un objet céleste où la distance est maximale par rapport au foyer de l'orbite (point H sur la figure ci-contre).

Son antonyme est périapside, périapse, ou péricentre (point F sur la figure ci-contre).

Ces deux points extrêmes (périapse et apoapse) sont désignés ensemble sous le terme générique de apsides.

Dans le cas particulier de la Terre, une confusion est à éviter :

  • Si on se réfère à son orbite autour du Soleil, on parlera d' aphélie.
  • Si on se réfère à l'orbite de ses satellites (naturel ou artificiel) autour d'elle, on parlera d' apogée.

La distance du centre de masse à l'apoapse peut se calculer de la façon suivante :

est la longueur du demi-grand axe et est l' excentricité orbitale.

Formules détaillées

Article détaillé : Apsides.

Les formules suivantes caractérisent le périapse et l'apoapse d'un objet quelconque :

  • Périapse :
    • vitesse (maximale) du corps orbital à son périapse :
    • distance du périapse (minimale) au centre de masse (foyer de l'orbite) :
  • Apoapse :
    • vitesse (minimale) du corps orbital à son apoapse :
    • distance de l'apoapse (maximale) au centre de masse (foyer de l'orbite) :

Selon les lois de Kepler sur le mouvement des planètes (conservation du moment angulaire) et les principes de la conservation de l'énergie, les quantités suivantes sont constantes pour une orbite donnée :

  • moment angulaire relatif spécifique :
  • énergie orbitale spécifique :

avec :

  • est la longueur du demi grand axe
  • est le paramètre gravitationnel standard (produit de la constante de gravitation G par la masse M du corps central).
  • est l' excentricité orbitale définie par

Attention : Pour convertir la distance mesurée depuis les surfaces des objets en distance mesurée depuis les centres de gravité, il faut ajouter le rayon des objets en orbite ; et réciproquement.

La moyenne arithmétique des deux distances extrêmes est la longueur du demi grand axe de l'ellipse orbitale. La moyenne géométrique de ces deux mêmes distances est la longueur du demi petit axe de l'ellipse orbitale.

La moyenne géométrique des deux vitesses limites , est la vitesse correspondant à une énergie cinétique qui, à n'importe quelle position sur l'orbite, ajoutée à l'énergie cinétique courante, permettrait à l'objet en orbite de s'échapper de l'attraction. La racine carrée du produit des deux vitesses est donc la valeur locale de la vitesse de libération.

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