Te preguntas por qué los planetas siguen órbitas elípticas y das la respuesta (pero no entiendes por qué es así).
Te preguntas por qué la Tierra no se siente más atraída por el sol cuando está en el perihelio, lo que permite que la gravedad del sol ejerza más fuerza sobre la Tierra.
Te preguntas por qué esta fuerza extra no atrae a la Tierra hacia el sol, particularmente cuando está más cerca del sol.
Creo que tienes una comprensión firme de los conceptos de las leyes de Kepler del movimiento planetario y entiendes las leyes de movimiento de Newton.
Lo que te cuesta entender es la naturaleza de la gravedad misma. Otro estudio de la mecánica orbital está en orden.
Todos los planetas, todas las lunas, todos los satélites, y de hecho todos los cuerpos del sistema solar se comportan de la misma manera. Todos siguen las leyes de la gravedad definidas por Kepler y Newton. Hay algunas nuevas teorías sobre la gravedad que involucran el espacio-tiempo que describen la mecánica orbital aún mejor. Por ahora, me quedaré con los clásicos porque ese es tu interés.
Si estudia secciones cónicas, encontrará todas las formas de las formas redondas que usamos para describir la mecánica orbital. Hay círculos, elipses, parábolas e hipérbolas. Un círculo es simplemente una elipse donde los dos focos ocupan el mismo espacio (en el centro). Por lo tanto, todos los objetos en una órbita cerrada alrededor de otra son elipses, incluso si son órbitas perfectamente circulares.
Podemos estudiar un satélite para ver la misma mecánica orbital, y algunos satélites se encuentran en órbitas altamente elípticas alrededor de la Tierra. La única diferencia es a largo plazo, ya que todos los satélites que orbitan cerca de la Tierra son ralentizados por la atmósfera, terminando así sus vidas en una explosión de llamas cuando vuelven a entrar en la atmósfera y se queman por el calor de la fricción. Hasta que eso ocurra, y en el corto plazo, tal estudio será suficiente, para todos los efectos de mi respuesta.
Todos los satélites artificiales que orbitan la Tierra siguen órbitas cerradas elípticas, y todas esas órbitas tienen una excentricidad que varía de 0 a 1. Algunos están en órbitas altamente elípticas con una gran diferencia entre las altitudes de apogeo y perigeo. Estas son las órbitas más excéntricas. La excentricidad se deriva dividiendo la distancia desde el centro al foco como el numerador y el eje semi-mayor de la órbita como el denominador. Excentricidad – Glosario de astronomía – sobre el aprendizaje encantado
La órbita de un satélite artificial tiene siete parámetros que describen completamente su órbita. Una elipse solo necesita dos: la longitud del eje semi-mayor y la excentricidad.
Un ejemplo de un satélite con una órbita altamente elíptica son la serie Radiosat de satélites de radio satelital Sirius (consulte Radio satelital e Internet | SiriusXM Canadá), o cualquiera de los orbitadores de comunicaciones rusos de Molniya (satélite), que tienen un período de aproximadamente 12 horas . Hay muchos otros ejemplos.
Los satélites Radiosat 1 a Radiosat 3 vuelan en órbitas de tundra geosincrónicas (no geoestacionarias). Al igual que la órbita geoestacionaria, la órbita de la tundra tiene un período de 23 horas, 56 minutos (un día sideral). La órbita excéntrica asegura que cada satélite pase aproximadamente 16 horas de cada día en los Estados Unidos continentales (y solo unas 8 horas en América del Sur y el Pacífico). La alta inclinación de la órbita coloca un apogeo justo al oeste de la Bahía de Hudson en Canadá, proporcionando un ángulo de elevación mucho mayor para la mayor parte del país del que es posible desde una órbita geoestacionaria. Radiosat 5 (FM-5) está en una órbita geoestacionaria a 96 grados al oeste. El satélite XM-5 está en órbita geoestacionaria a 85.2 grados oeste y Radiosat 6 (SIRIUS FM-6) está en órbita geoestacionaria alrededor de 115 grados oeste. (Citado de las fuentes Wiki señaladas en el texto)
Echemos un vistazo a Radiosat 1 … También conocido como Sirius 1 o Norad 26390
Al momento de escribir este artículo, Radiosat 1 ha pasado sobre la República Dominicana y está a medio camino de Florida moviéndose a aproximadamente 2.96 km / s a una altitud de 39,253 km. Vea dónde está ahora y qué tan rápido se está moviendo: seguimiento satelital en tiempo real para: SIRIUS 1
Si revisa de vez en cuando, puede notar que mientras el satélite Sirius 1 está en la fase de seguimiento sur de su órbita, se mueve mucho más rápido que cuando está directamente sobre los Estados Unidos continentales (se moverá más lentamente sobre Hudson Bahía). También puede notar una diferencia considerable en su altitud cuando está más al sur, con su altitud más baja y la velocidad más rápida en algún lugar sobre el extremo sur de Argentina.
De alguna manera, este satélite sigue orbitando la Tierra, y no cae al suelo a pesar de que constantemente cae hacia la Tierra. Aquí hay algunos otros puntos para reflexionar …
El satélite está en un entorno sin peso en toda su órbita, perpetuamente. No hay sensación de aceleración cuando se mueve alrededor de su órbita. No sentirías la gravedad actuando sobre ti si siguieras ese satélite en tu propia nave espacial; solo la gravedad lo mantiene en su lugar. No hay motores retrorocket conectados a ese satélite. Isaac Newton está al timón. Johannes Kepler tiene el pie en el pedal del acelerador.
La razón por la que el satélite no cae a la Tierra es que el movimiento hacia adelante compensa su velocidad de caída. Si se detuviera repentinamente en sus pistas, o incluso se ralentizara, entonces su movimiento de caída libre haría que se arqueara hacia la Tierra y se quemaría a medida que cayera a través de la atmósfera. Es “cuesta arriba” hasta la Bahía de Hudson y “cuesta abajo” hasta el Pacífico Sur a medida que cambia la altitud. Así como andas en bicicleta más rápido cuesta abajo que cuesta arriba, y así como costeas fácilmente cuando tu camino está en el nivel, así es para todos los objetos en todo el universo.