軌道根數

如果你想準確告訴朋友某顆彗星處在哪條軌道上，單一個數字是不夠的。你得說出軌道有多大、被拉伸到什麼程度、如何傾斜、朝向哪裡，以及天體此刻在軌道上的何處。軌道根數就是一小組數字——通常六個——它們像門牌鎖定一棟房子那樣，完全確定一條軌道。

六個經典（克卜勒）根數分擔三項任務。兩個確定形狀：半長軸 a（軌道總體大小）與偏心率 e（離圓有多遠）。三個確定橢圓在空間中的取向：軌道傾角 i（軌道面相對某參考面如黃道的傾斜程度）、升交點黃經（傾斜指向哪邊）、近心點幅角（橢圓長軸在其平面內指向哪邊）。第六個，真近點角或曆元，說明天體在選定時刻位於軌道上的何處。它們共同把某一瞬間的位置與速度替換為六個量，對純兩體軌道而言，這些量保持不變。

軌道根數是天體力學的工作語言：每顆衛星、小行星和系外行星都用它們編目，而飛船領航員則有意地一次改變一個根數來改變軌道。它們的威力也正是其局限——只有在理想化的兩體情形下它們才嚴格不變；其他天體和非球形行星帶來的真實攝動會讓它們緩慢漂移，而這本身正是我們探測與研究那些攝動的方式。