Uzay mekaniğinde dış merkezliği sıfıra eşit olan eliptik yörünge olarak özetlenebilecek dairesel yörünge, tanım olarak fizikte sabit eksen etrafında rotasyonun tipik bir örneğidir. Burada bahsedilen eksen, hareket düzlemine dik olarak kütle merkezlerinden geçen doğrudur.


Dairesel ivme

Kütle çekim tarafından yaratılan merkezcil ivme (hareket yönüne dik enine veya özekçil ivme), yörüngede aslında düz bir doğru boyunca ilerlemek isteyen cismin yönünü sürekli olarak aynı miktarda ve sürede değiştirerek kütle merkezi etrafında bir dairesel veya eliptik hareket etmesini sağlar. Merkezcil ivmeyi bulabilmek için aşağıdaki formül kullanılabilir.

52 - Dairesel Yörünge Nedir?Burada,

  • 53 - Dairesel Yörünge Nedir? yörüngeyi çizen küçük cismin yörüngesel hızı,
  • 16 - Dairesel Yörünge Nedir? çizilen dairenin yarıçapı
  • 54 - Dairesel Yörünge Nedir? ise (radyan/saniye cinsinden) açısal frekansı ifade eder.


Hız

Uzay mühendisliğince kabul edilen standart şartlar ve varsayımlar altında, dairesel yörüngede hareket halinde bulunan 0'dan büyük kütleli bir cismin yörüngesel hızı (55 - Dairesel Yörünge Nedir?) aşağıdaki şekilde hesaplanabilir.

56 - Dairesel Yörünge Nedir?Burada,

  • 16 - Dairesel Yörünge Nedir? yörüngeyi çizen cisim ile merkezi kütle arasındaki radyal mesafeye eşit olan yarıçap,
  • 57 - Dairesel Yörünge Nedir? ise standart kütleçekim değişkenidir. Bu değer evrensel kütleçekim sabiti G ile merkezi kütlenin M çarpımına eşittir.

Not: Bu eşitlikten çıkartılması gereken en önemli sonuç, dairesel yörüngede hareket eden bir cismin yörünge boyunca bulunduğu nokta veya konum her ne olursa olsun hızının daima aynı ve sabit kalacağı olmalıdır.

Yörüngesel periyot

Standart şartlar ve varsayımlar altında, dairesel yörüngede hareket eden bir cismin yörüngesel periyodu (58 - Dairesel Yörünge Nedir?),

59 - Dairesel Yörünge Nedir? formülü ile hesaplanabilir. Burada,

  • 16 - Dairesel Yörünge Nedir? yörüngeyi çizen cisim ile merkezi kütle arasındaki radyal mesafeye eşit olan yarıçap,
  • 60 - Dairesel Yörünge Nedir? ise standart kütleçekim değişkenidir.

Enerji

Standart şartlar ve varsayımlar altında yörüngesel enerji (61 - Dairesel Yörünge Nedir?), kapalı bir yörünge için eksidir (-) ve enerji korunum yasası gereği yörüngeselenerji,

62 - Dairesel Yörünge Nedir? formunu alacaktır. Burada,

  • 53 - Dairesel Yörünge Nedir? cismin yörüngesel hızı,
  • 16 - Dairesel Yörünge Nedir? yörüngeyi çizen cisim ile merkezi kütle arasındaki radyal mesafeye eşit olan yarıçap,
  • 60 - Dairesel Yörünge Nedir? ise standart kütleçekim değişkenidir.

Burada limit 139 - Dairesel Yörünge Nedir?'dır ve bu cismin parabolik yörüngeden 63 - Dairesel Yörünge Nedir? ile kaçışını ifade eder..

Halkalanma teoremi burada zaman ortalamaları alınmadan dahi geçerlidir.

  • Sistemin potansiyel enerjisi toplam enerjinin iki katına eşittir.
  • Sistemin kinetik enerjisi toplam enerji çarpı (-1)'e eşittir.

Elbette bu durumda herhangi bir mesafeden kurtulma hızı, √2 çarpı dairesel yörüngede o mesafedeki hızıdır. Kinetik enerji ise bunun iki katıdır ve o yüzden sistemin toplam enerjisi sıfıra eşittir (kapalı sistem).

Hareket eşitliği

Standart şartlar ve varsayımlar altında yörüngesel eşitlik kısaca

64 - Dairesel Yörünge Nedir? şeklinde ifade edilir. Burada,

  • 16 - Dairesel Yörünge Nedir? yörüngedeki cisim ile merkezi kütle arasındaki radyal mesafe,
  • 65 - Dairesel Yörünge Nedir? yörüngedeki cismin açısal momentumu (açısal devinirlik),
  • 60 - Dairesel Yörünge Nedir? de standart kütleçekim değişkenidir.

Dairesel bir yörüngeye girmek için gereken delta-v

Belirli bir yer sabit yörüngeye manevra yapabilmek için gereken delta-v, bir kurtulma yörüngesi için gereken delta-v`den fazladır. Bu konuda ayrıntılı bilgi için Hohmann geçiş yörüngesine göz atınız.