Dairesel yörünge, bir cismin merkezî bir kütle çevresinde dairesel bir yol izlediği ideal yörünge türüdür. İki cisimli, Newton mekaniğine dayalı modelde yörünge yarıçapı sabittir; merkezî kütlenin çekimi, yörüngedeki cismin hareket yönünü sürekli değiştirerek dairesel hareketi sağlar. NASA’nın yörünge açıklaması, dairesel yörüngede kalmak için gereken hızın kütleçekim ile merkezcil hareket koşulundan elde edildiğini gösterir. [1]
Hız ve dolanım dönemi
Merkezî cismin kütlesi M, yörüngenin merkezden uzaklığı r ve kütleçekim sabiti G ise, yörünge cisminin kütlesi merkezî cisme göre ihmal edilebildiğinde dairesel yörünge hızı v = √(GM/r) olur. Buradaki r, merkezden ölçülen uzaklıktır; yüzey üzerindeki yükseklik tek başına yörünge yarıçapı değildir. Hız v sabitken daire çevresinin bu hıza bölünmesi, dolanım dönemi için T = 2π√(r³/GM) bağıntısını verir. Bu ideal modelde yarıçap arttıkça hız azalır, dönem uzar. [1]
Yörüngeler ve modelin sınırları
Dairesel yörüngeler, uyduların hareketini ve yörünge hızını açıklamak için kullanışlı bir modeldir. Ancak gök cisimlerinin yörüngeleri çoğunlukla tam daire değil, elipstir. NASA’nın Kepler yasaları açıklaması, gezegenlerin Güneş çevresindeki yörüngelerini elips olarak tanımlar; bu yörüngelerde cismin hızı konumuna göre değişir. [2]
Gerçek bir uzay aracının hareketi başka cisimlerin çekiminden ve merkezî cismin özelliklerinden etkilenebilir. Bu nedenle ideal dairesel yörünge, temel ilişkileri açıklamakta işe yarasa da her gerçek yörüngenin bütün ayrıntılarını vermez. Dairesel yörüngeden söz edilirken kullanılan hız ve dönem bağıntıları da belirtilen ideal varsayımlar çerçevesinde anlaşılmalıdır. [1][2]