人工衛星の軌道要素

人工衛星の軌道要素（じんこうえいせい の きどうようそ）とは、人工衛星の軌道を表すパラメータであり、次のようなものがある。
ケプラーの法則に基づく軌道要素 (Keplerian Elements)
アメリカ航空宇宙局(NASA)が発表している軌道要素の形式による。
軌道要素の意味.
地球を周回する物体の軌道は一般に楕円形である。
軌道のサイズと形状.
楕円の大きさと形は長径と短径で与えられる。しかし、後で述べる理由で、半長径formula_7または平均運動formula_1と離心率formula_2で与えることが一般的である。離心率の定義については楕円軌道も参照のこと。
軌道の配置.
軌道が地球および宇宙に対してどのように配置されるかを表すには、軌道傾斜角formula_3、昇交点赤経Ω"、軌道面内での楕円の主軸方向(近地点引数ω")を用いる。
元期における衛星の位置.
（右図の説明は, 平均近点角, 真近点角などの解説ページと矛盾しているので注意。すなわち, 右図の平均近点角Mは, 上述ページの中ではEであり, 平均近点角Mではない。）
特定の日時（元期）において衛星が軌道上のどの地点にいるかを示すのが平均近点角formula_6である 。これは、図形的には真近点角formula_12あるいは離心近点角formula_13のほうが理解しやすく、図のような関係にある。なお、円軌道（formula_14）においてはformula_15である。
なお、平均運動（1日に軌道を周回する回数）と、軌道の（半）長径との関係はケプラーの第3法則により一意に定まるので、平均運動が軌道の大きさを示すことになる。実用上は、軌道の長径を直接測定できないが、周期（周回速度の逆数）は測定できるため、人工衛星のパラメータとしてはもっぱら平均運動を用いる。
これらの説明は、2体問題の解であるが、地球は球対称でなく、赤道半径が長い回転楕円体（扁球）に近いため、また月や太陽の重力、太陽の輻射圧により軌道要素は時々刻々と変動する(摂動)。さらに、低高度(高度800km以下)の衛星の場合、上層大気による抵抗（ドラグ）によって減速されて次第に高度が下がる。
軌道要素は変動するため定期的な更新が必要であり、人工衛星の運用にあたっては軌道の測定が重要である。アメリカ合衆国のNORADは定期的に大きさ10cm以上の人工天体のレーダー観測を行って軌道を測定しており、これらのうち軍事機密でないものはWebで入手可能である。このフォーマットはTLE(Two Line Element)と呼ばれる。
外部リンクに上げたCelesTrakなどで公開しているTLEの例（「みどりII」の例）
 ADEOS II 
 1 27597U 02056A 03154.76144939 -.00002335 00000-0 -96480-3 0 1637
 2 27597 98.7101 228.1327 0000680 94.9473 265.1789 14.25759802 24471
フォーマットの解説はリンク先を参照されたい。
代表的な衛星軌道に対応する軌道要素.
（これらも具体的な衛星の軌道要素を示したほうがよい）