圓形軌道

圓形軌道是最簡單的軌道：衛星與它所繞的天體保持固定的距離，以穩定的速率描出一個完美的圓。想像一顆綁在繩上的球，被你以固定半徑繞著頭甩，只是這裡的繩子看不見，是由重力構成的。在我們讓軌道拉長成橢圓之前，這是最俐落的入門圖像。

要維持這個圓，重力必須恰好提供把運動不斷往內彎所需的向心力：G M m / r^2 = m v^2 / r。這就把給定半徑 r 下的速率鎖定為 v = sqrt(G M / r)，週期鎖定為 T = 2 pi sqrt(r^3 / G M)。因為距離始終不變，物體的速率也始終不變，連它的重力位能也保持恆定。圓形軌道其實只是橢圓的一個特例——它的兩個焦點合併成了單一中心，離心率恰好為零。

實務上，完美的圓形軌道是一種理想化；真實軌道至少略呈橢圓，而稀薄的大氣、不均勻的行星、以及其他天體的牽引，都會不斷輕推它們。但圓形這個情況是最好用的模型：它給出乾淨的公式，也為衛星與衛星提供不錯的初步估計，而且是許多想要維持固定高度的通訊與影像衛星所瞄準的目標。