thumb|Comparaisons de vitesses orbitales de différents satellites de la Terre. La vitesse orbitale d'un objet céleste, le plus souvent une planète, un satellite naturel, un satellite artificiel ou une étoile binaire, est la vitesse à laquelle il orbite autour du barycentre d'un système à deux corps, soit donc le plus souvent autour d'un corps plus massif. L'expression peut être employée pour désigner la vitesse orbitale moyenne du corps le long de son orbite ou la vitesse orbitale instantanée, en un point précis. On l'exprime en principe en , mais souvent en . La vitesse orbitale instantanée peut être déterminée par la seconde loi de Kepler, à savoir qu'en une durée déterminée, le segment de droite reliant le barycentre au corps décrit une surface constante, quelle que soit la portion de l'orbite que le corps parcourt pendant cette durée. En conséquence, le corps va plus vite près de son périastre que de son apoastre. La vitesse orbitale est liée à l'équation de la force vive. La vitesse orbitale est obtenue par : où : est le paramètre gravitationnel standard ; est la distance entre le corps en orbite et le centre de l'orbite ; est l'énergie orbitale spécifique. Lorsque l'énergie orbitale spécifique est négative, l'orbite du corps secondaire est elliptique et sa vitesse orbitale est obtenue par : où : est le paramètre gravitationnel standard ; est la distance entre le corps secondaire et le corps principal ; est le demi-grand axe de l'orbite du corps secondaire. Lorsque le corps secondaire est au périastre, la valeur de , notée , est obtenue par , où et sont le demi-grand axe et l'excentricité de l'orbite du corps secondaire. La vitesse orbitale du corps secondaire au périastre, notée , est obtenue par : Lorsque le corps secondaire est à l'apoastre, la valeur de , notée , est obtenue par , où et sont le demi-grand axe et l'excentricité de l'orbite du corps secondaire. La vitesse orbitale du corps secondaire à l'apoastre, notée , est obtenue par : Une orbite circulaire est, par définition, une orbite dont l'excentricité est nulle.

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Orbite elliptique
En mécanique céleste et en mécanique spatiale, une orbite elliptique est une orbite dont l'excentricité est inférieure à 1 et non nulle. L'astronome andalou et musulman Al-Zarqali du suggère et affirme déjà que les orbites planétaires sont des ellipses. L'ellipticité des orbites héliocentriques de la Terre et des autres planètes du Système solaire a été découverte par l'astronome allemand et protestant Johannes Kepler (1571-1630), à partir des observations de l'orbite de la planète Mars.
Orbite circulaire
A circular orbit is an orbit with a fixed distance around the barycenter; that is, in the shape of a circle. In this case, not only the distance, but also the speed, angular speed, potential and kinetic energy are constant. There is no periapsis or apoapsis. This orbit has no radial version. Listed below is a circular orbit in astrodynamics or celestial mechanics under standard assumptions. Here the centripetal force is the gravitational force, and the axis mentioned above is the line through the center of the central mass perpendicular to the orbital plane.
Énergie orbitale spécifique
En mécanique spatiale, l'énergie orbitale spécifique de deux corps orbitants est la somme constante de leur énergie potentielle mutuelle () et de l'énergie cinétique totale (), divisé par leur masse réduite , sachant que . Selon l'équation de la force vive, selon la Loi universelle de la gravitation, cela donne l'équation qui ne varie pas avec le temps : Considérant le mouvement d'un satellite ou une sonde autour d'un attracteur, en l'absence de perturbations orbitales spécifique de l'énergie totale, est conservée.
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