橢圓軌道

橢圓軌道是普遍存在的一種；根據牛頓運動定律，F=ma，即物體在受到外力的作用下，會在該受力方向上產生一個加速度，又根據萬有引力定律，任何有質量的物體之間都會相互吸引，吸引力的大小取決於兩個物體的質量和相隔距離F=GM1M2/R2。所以，比如，地球運動方向相對於太陽有個偏離速度，如果不存在萬有引力，地球將逐漸遠離太陽在宇宙中勻速直線運動；而正由於萬有引力使得地球在太陽的方向有個加速度，地球就會往太陽的方向發生偏移並不停的改變速度大小和方向，使得地球繞太陽旋轉；而一般情況，當一個物體靠近另外一個物體，是逐漸被捕獲並逐漸增加吸引力的，所以越靠近吸引力越大，加速度和速度也越大，而速度越大，要改變物體的運動就越難（f=mv^2/r）所以除非達到絕對平衡，否則基本上不會成為標準的圓周運動；至於橢圓軌道根據運動速度和距離可以推算出橢圓方程。 ^[1] 

橢圓軌道有兩個焦點，中心的星體位於其中一個焦點之上，比如地球繞太陽的軌道就是橢圓形的，而太陽位於橢圓的一個焦點上，關於橢圓軌道有著名的開普勒三定律：

1. 所有行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在橢圓的一個焦點上；

2. 行星的向徑在相等的時間內掃過相等的面積。

3. 所有行星軌道半長軸的三次方跟公轉週期的二次方的比值都相等。

一般來説，衞星軌道不是圓而是橢圓。圓是一個每一點到某個給定點的距離都相等的集合，這個給定點就是圓心。取代這個圓心(或稱為中心)，橢圓有兩個焦點。一個橢圓是由所有到這兩個焦點的距離之和為常數的點組成的集合。因此，圓就是一個由兩個焦點合併成一個單一點的特例。事實上，地球總是位於橢圓衞星軌道的一個焦點上。

通過橢圓兩個焦點較長部分的線稱為長軸，通過橢圓兩個焦點較短部分並垂直長軸的線，稱為短軸。

橢圓對圓的偏離程度用偏心率來描述的。橢圓軌道上衞星最靠近地球的點稱為軌道近地點，橢圓軌道上距離軌道最遠的點稱為遠地點。近地點和遠地點位於長軸的兩個頂點上。

處在橢圓軌道上的衞星在距離地球近的時候運行的速度快(在近地點附近)，而在遠離地球的地方運行的速度慢(在遠地點附近)。衞星在給定點上的速度不但取決於它的高度還取決於軌道的形狀(特別是取決於長軸的長度)。對於橢圓軌道的衞星，它在給定高度點的速度既能比圓軌道衞星在相同高度的速度大也能比圓軌道衞星在相同高度的速度小，這些都取決於橢圓的形狀。

軌道週期還取決於長軸的長度，長軸長度增加，軌道週期也增加。橢圓軌道可以是地球同步軌道，但由於衞星的軌道速度隨時間變化而變化，所以它又不是真正的地球同步。 ^[2] 

設初狀態兩物體重心距離為r1，末狀態兩物體重心距離為r2；

地球質量為M，人造衞星質量為m；根據機械能守恆，則有距離為r1、r2時，人造衞星速度大小為V1、V2又有開普勒第二定律得V1r1=V2r2。

高橢圓軌道是地球軌道的一種，常為航天器所使用。

高橢圓軌道是一種具有較低近地點和極高遠地點的橢圓軌道，其遠地點高度大於靜止衞星的高度（36000千米）。根據開普勒定律，衞星在遠地點附近區域的運行速度較慢，因此這種極度拉長的軌道的特點是衞星到達和離開遠地點的過程很長，而經過近地點的過程極短。這使得衞星對遠地點下方的地面區域的覆蓋時間可以超過12小時。這種特點能夠被通信衞星所利用。

具有大傾斜角度的高橢圓軌道衞星可以覆蓋地球的極地地區，這是運行於地球同步軌道的衞星所無法做到的。由於蘇聯（以及現在的俄羅斯）大部分國土處於緯度較高的地區，發展地球同步衞星對其意義不大，所以蘇聯是最重視發展高橢圓軌道衞星的國家。一種著名的高橢圓軌道類型，即閃電軌道（或有音譯為莫尼亞軌道，傾角為63.4°），是以蘇聯的運載火箭名稱（閃電號）命名的。