AlsBahnelemente werden die Parameter bezeichnet, die die Bahn und die Bewegung einesastronomischen Objekts beschreiben, das denKeplerschen Gesetzen im Schwerefeld eines Himmelskörpers gehorcht (Zweikörperproblem).
Sind keineBahnstörungen zu berücksichtigen, so genügen zur vollständigen Beschreibung sechs Bahnelemente. Zwei Bahnelemente beschreiben die Gestalt der Bahn, drei Elemente beschreiben die Lage der Bahn im Raum und ein Element ist derZeitpunkt, an dem der Himmelskörper einen bestimmten Punkt auf der Bahn passiert. Die häufigste mit Elementen beschriebene Bahn ist die Ellipse.
Satellitenbahnelemente enthalten außer den 6 Elementen einer ungestörten Bewegung auf einerKeplerellipse üblicherweise weitere Parameter, mit denenBahnstörungen berücksichtigt werden.
Zentralkörperspezifische Angaben sind, wie in der Abbildung oben, in der Reihenfolge Sonne/Erde durch Schrägstrich markiert.
Die Beschreibung der Gestalt derBahnkurve erfordert zwei Werte, die die Form und die Größe festlegen:
Daraus abgeleitet werden:
DieLage im Raum relativ zu einemReferenzsystem wird durch drei Parameter bestimmt:
Diese beiden Winkel bestimmen die Orientierung der Bahnebene.
Dieser Winkel bestimmt die Orientierung der Bahn in ihrer Ebene.
Der Zeitbezug legt den Zeitnullpunkt fest:
Abgeleitete Größen
Streng genommen gehört die Umlaufzeit als siebentes Bahnelement zu den zur allgemeinen Beschreibung des Zweikörperproblems notwendigen unabhängigen Größen. Sie wird oft nicht angegeben, da sie und die große Halbachse über das Gravitationsgesetz miteinander verknüpft sind, und die Masse des betrachteten Körpers gegenüber der des Zentralkörpers vernachlässigbar ist. Wenn die Masse des kleineren Körpers ebenfalls im Gravitationsgesetz beachtet werden muss, ist sie indirekt das siebente Bahnelement.[1]
Das 6-Tupel bezeichnet man alsklassische Bahnelemente[2].
Daneben gibt es auch andere Möglichkeiten, die dem jeweiligen Fall angepasst sind:
| Bahnelement | Verwendbarkeit | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Bahnelement | Bezug | Symbol | Dimension | Ellipse | Parabel / Hyperbel |
| Numerische Exzentrizität | Form | e,ε | 1 | Ja | Ja |
| Exzentrizitätswinkel | Form | Φ | 1 | Ja | Nein |
| Halbparameter | Größe | p | Länge | Ja | Ja |
| Periapsisdistanz | Größe | rmin | Länge | Ja | Ja |
| Große Halbachse | Größe | a,α | Länge | Ja | Nein |
| Inklination, Bahnneigung | Lage | i | Winkel | Ja | Ja |
| Winkel des Knotens | Lage | Ω | Winkel | Ja | teilweise 1 |
| Argument der Periapsis | Lage | ω | Winkel | Ja | Ja |
| Mittlere Bewegung | Zeitverhalten | μ,n,V | 1 / Zeit | Ja | Ja |
| Winkelgeschwindigkeit 2 | Zeit-Ortverhalten | Winkel / Zeit | Ja | Ja | |
| Mittlere Anomalie 2 | Bahnort | M | Winkel | Ja | Nein |
| Mittlere Länge 2 | Bahnort | λ,L | Winkel | Ja | Nein |
| Radiusvektor 2 | Bahnort | Länge | Ja | Ja | |
| Umlaufperiode | Zeitbezug | P | Zeit | Ja | Nein |
| Periapsiszeit | Zeitbezug | t | Zeit | Ja | Ja |
