天体，一般是行星，天然卫星或人造卫星以及聚星系统中的恒星的**轨道速度**，是指该天体环绕系统的质心，通常是一个较大质量天体运转的速度。它即可被用来表示天体完成一周运转的平均轨道速度，也可指其瞬间轨道速度，即其运行在某个特定点上的速度。

天体运行在轨道任一点上的速度能够通过该点与中心天体的距离计算出来；而天体的轨道能量则与其所在位置无关，轨道能量等于动能加势能之和。

故，在理想状态下轨道速度 v\, 为：

* 普通情况下：v={\sqrt {2\left({\mu \over {r}}+{\epsilon }\right)}}
	+ 环形轨道: v={\sqrt {\mu \over {r}}}
	+ 椭圆轨道: v={\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}-{1 \over {a}}\right)}}
	+ 抛物线轨道: v={\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}\right)}}
	+ 双曲线轨道: v={\sqrt {\mu \left({2 \over {r}}+{1 \over {a}}\right)}}

其中：

* \mu\,为标准重力参数
* r\,表示运行天体与中心天体之间的距离
* \epsilon \,表示天体在某一特定点上所具有的轨道能量
* a\,\! 为半长轴

其中要注意的是，决定轨道速度的是半长轴的长度，而非离心率。

径向轨迹
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在天体径向运动的情形下：

* 如果轨道能量非负值，则该天体正在远离或接近中心天体；轨道能量为0的情况，则参见逃逸轨道和捕获轨道。
* 如果轨道能量为负值，则表示该天体最初阶段正在远离中心天体，行至r=μ/|ε|处时，再次开始接近中心天体。这是离心率接近于1的椭圆轨道上可能出现的极端情况，该种椭圆轨道的另一端则接近中心天体的中心，参见自由落体时间。

轨道速度
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基于角动量守恒定律或开普勒第二定律，轨道速度将与运动天体和中心天体之间的距离成反比，即不論该天体运动至其轨道的任何位置，在規定的时间内，连接运动天体和中心天体的一条假想线扫过轨道面的面积是恒定的。这意味着天体在其近拱点附近的运动速度快于远拱点附近的速度。

平均轨道速度
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对于轨道离心率相对较小的天体来说，轨道长度接近于一个圆周的周长，此时通过观测天体的轨道周期和轨道长半轴，或已知运动天体和中心天体的质量以及轨道长半轴，即可约略得出其平均轨道速度。

v\_{o}\approx {2\pi a \over T}
v\_{o}\approx {\sqrt {\mu \over a}}
此处v\_{o}\,\!表示轨道速度，a\,\!表示轨道长半轴的长度，T\,\!表示轨道周期，\mu \,\!表示标准重力参数。

注意这只是对平均轨道速度的粗略计算，且只适用于运动天体的质量远小于中心天体，离心率接近于0的情况。

如果考虑运动天体本身的质量因素，则：

v\_{o}\approx {\sqrt {m\_{2}^{2}G \over (m\_{1}+m\_{2})r}}
此处m\_{1}\,\!表示运动天体的质量，m\_{2}\,\!表示中心天体的质量，r\,\!表示当运动天体运动至轨道某一点时其与中心天体的距离（此距离为两天体质心之间的距离），G\,\!为万有引力常数。以上仍然只是一个简化公式，并未考虑到椭圆轨道的情况，但是该公式已经可以适用于两个天体质量相近的情况了。

而对在偏心轨道上环绕一个质量较其大很多的中心天体运行的天体来说，轨道长度随着离心率e\,\!的增大而减小；考虑到离心率因素能够更精确的计算平均轨道速度：

v\_{o}={\frac {2\pi a}{T}}\left[1-{\frac {1}{4}}e^{2}-{\frac {3}{64}}e^{4}-{\frac {5}{256}}e^{6}-{\frac {175}{16384}}e^{8}-\dots \right]
这意味着平均轨道速度随着轨道离心率的增大而降低。

参见
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* 逃逸速度
* 霍曼转移轨道
* 双椭圆轨道转移

参考文献
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1. ↑  H. St̀eocker, J. Harris.. Springer. 1998: 386. ISBN 0387947469.

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| * 
* 论
* 编
引力的轨道 |
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|  |
| 类型 | 

|  |  |
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| 一般 | 
* 盒軌道
* 捕獲軌道
* 圆轨道（英语：）
* 橢圓軌道 / 高橢圓軌道
* 逃逸轨道
* 馬蹄形軌道
* 双曲线轨道（英语：）
* 倾斜轨道（英语：） / 无倾斜轨道（英语：）
* 拉格朗日点
* 吻切軌道
* 拋物線軌道
* 停泊轨道（英语：）
* 顺行/逆行
* 同步轨道
	+ 半同步
	+ 亚同步（英语：）
* 转移轨道

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|  |
| 地心 | 
* 地球同步轨道
	+ 地球靜止軌道
	+ 地球同步轉移軌道
* 墓地轨道
* 低地球軌道
* 中地球轨道
* 高地球軌道
* 闪电轨道
* 近赤道轨道（英语：）
* 月球軌道
* 极轨道
* 太阳同步轨道
* 凍原軌道

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|  |
| 其他 | 
* 火星
	+ 火星轨道
	+ 火星同步轨道（英语：）
	+ 火星静止轨道（英语：）
* 拉格朗日点
	+ 远距离逆行轨道（英语：）
	+ 晕轮轨道
	+ 利薩如軌道
* 绕月轨道
* 太阳
	+ 日心軌道
		- 地球轨道
	+ 太阳同步轨道

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| 参数 | 

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| * 形状
* 大小
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* e  离心率
* a  半長軸
* b  半短軸
* Q, q  拱點

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| 方向 | 
* i  倾角
* Ω  升交点经度
* ω  近心點幅角
* ϖ  近心點經度

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|  |
| 位置 | 
* M  平近點角
* ν, θ, f  真近點角
* E  偏近點角
* L  平黃經
* l  真黃經

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|  |
| 变化 | 
* T  轨道周期
* n  平均运动
* v  轨道速度
* *t*0  曆元

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| 机动（英语：） | 
* 双椭圆转移
* 碰撞规避（英语：）
* ΔV
* ΔV预算（英语：）
* 重力助推
* 重力转向（英语：）
* 霍曼轉移軌道
* 轨道倾角更改（英语：）
* 低能量转移
* 奥伯特效应
* 定相（英语：）
* 火箭方程
* 交会
* 转位、对接和提取（英语：）

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| 航天动力学 | 
* 天球坐标系统
* 特征能量（英语：）
* 宇宙速度
* 星曆表
* 赤道坐標系統
* 星下点轨迹（英语：）
* 希爾球
* 行星际运输网络（英语：）
* 开普勒定律
* 拉格朗日点
* N体问题
* 轨道方程（英语：）
* 轨道状态向量（英语：）
* 攝動
* 順行和逆行
* 比轨道能量（英语：）
* 比角动量（英语：）
* 两行轨道要素形式

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* 列表级条目 轨道列表（英语：）

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