Rayon orbital par vis-viva
Sachez où doit se trouver un vaisseau sur son orbite pour une vitesse donnée : 7668,6356752 m/s sur une orbite de demi-grand axe 6778000 m autour de la Terre le placent à 6778000 m, le cas circulaire. Gratuit dans votre navigateur.
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Exemple résolu
- Vitesse
- 7 668,6356751977
- Demi-grand axe
- 6 778 000
- Paramètre gravitationnel
- 398 600 441 800 000
- Vitesse
- 7 668,6356752
- Rayon orbital
- 6 778 000
L'équation de vis-viva est l'intégrale d'énergie du problème à deux corps, écrite comme relation entre la vitesse orbitale instantanée, la distance radiale au foyer, le demi-grand axe de la conique et le paramètre gravitationnel standard du corps central. Les analystes de mission, les étudiants et les outils légers de dynamique de vol connaissent souvent la vitesse actuelle et la taille d'orbite prévue, et ont besoin du rayon cohérent avec cet état énergétique.
Sens de la vis-viva et quelles entrées envoyer
Sous la gravité newtonienne à deux corps, l'énergie mécanique spécifique d'une trajectoire keplérienne se conserve et vaut moins mu sur deux a, où mu est le paramètre gravitationnel standard G fois M du corps central et a le demi-grand axe de la conique. Combiner cette constante d'énergie avec les définitions cinétique et potentielle produit la relation classique de vis-viva : v au carré égale mu fois la quantité deux sur r moins un sur a.
Ici v est la vitesse par rapport au corps central, r la distance radiale actuelle depuis le centre de masse de ce corps jusqu'au véhicule, et a est positif pour les orbites elliptiques liées — y compris le cas circulaire —, négatif pour les hyperboles, et formellement infini à la limite parabolique, que ce calculateur ne modélise pas comme mode séparé. Le mu terrestre avoisine trois point neuf huit six multiplié par dix à la quatorze mètres cubes par seconde au carré lorsque vous travaillez en mètres et secondes SI.
Gardez des unités cohérentes : avec mu en mètres cubes par seconde au carré, a et r en mètres et v en mètres par seconde, l'algèbre est homogène. Un demi-grand axe nul est rejeté car la vis-viva est indéfinie lorsque a s'annule. Une vitesse négative est rejetée car l'équation utilise la magnitude.
Comment le rayon est résolu et comment lire la réponse
Partant de v au carré égale mu fois deux sur r moins un sur a, isolez le terme deux sur r : deux sur r égale v au carré sur mu plus un sur a. L'inversion donne r égale deux divisé par cette somme, qui se réécrit sous la forme produit r égale deux mu a divisé par mu plus a fois v au carré. Le gestionnaire évalue cette expression après validation des trois entrées.
Pour une orbite circulaire la vitesse circulaire satisfait v au carré égale mu sur a, et la substitution retrouve r égale a, contrôle utile avec des nombres LEO de manuel. Pour des ellipses de même a, une vitesse plus élevée correspond à un rayon instantané plus petit vers le périapside, et une vitesse plus faible à un rayon plus grand vers l'apoapside, comme l'exige la conservation de l'énergie.
Les unités restent votre responsabilité : le calculateur ne convertit pas les kilomètres en mètres ni les rayons terrestres en SI pour vous.
Cas d’usage
Esquisses précoces de concept de mission
Des pipelines légers qui connaissent la vitesse de croisière et la taille d'orbite cible appellent un point de terminaison prépayé pour une vérification cohérente du rayon au lieu de réimplémenter le réarrangement vis-viva dans chaque langage.
Questions fréquentes
Que se passe-t-il si le rayon résultant n'est pas positif ?
Un r non positif signifie que la vitesse et les paramètres de la conique sont incohérents avec un point keplérien physique sous vis-viva.
Le demi-grand axe peut-il être négatif ?
Oui. Un a négatif dénote une trajectoire hyperbolique. Un a positif est elliptique (y compris circulaire). Un a nul est rejeté car la vis-viva est indéfinie.
La vitesse est-elle la même que la vitesse orbitale circulaire ?
Seulement pour les orbites circulaires. La vis-viva accepte toute vitesse non négative cohérente avec l'énergie du a donné ; la vitesse circulaire est le cas spécial v = sqrt(μ/a) où r égale a.
Pourquoi une vitesse plus élevée donne-t-elle un rayon plus petit ?
À taille d'orbite fixe, l'énergie se conserve : le vaisseau va plus vite près de son point le plus proche et plus lentement près du plus lointain. Avec le même demi-grand axe, une vitesse plus élevée renvoie donc un rayon plus proche du périapside.
Puis-je saisir des kilomètres ?
Oui, à condition que tout soit cohérent : rayon et demi-grand axe en kilomètres, vitesse en kilomètres par seconde et μ en kilomètres cubes par seconde carrée. Rien n'est converti à votre place, alors ne mélangez pas mètres et kilomètres.
Outils associés
Pour les développeurs — accès API
Tout sur cette page est disponible par programmation. Cette section s'adresse aux équipes qui veulent l'intégrer à leurs systèmes ; les autres peuvent simplement utiliser l'outil ci-dessus.
Endpoint
Authentification par jeton Bearer : un seul POST met la tâche en file d’attente, et le résultat vous parvient par webhook ou lien signé.
Appeler depuis votre stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/astro/vis-viva-radius \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"speed":7668.64,"semi_major_axis":6778000,"gravitational_parameter":398600441800000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/astro/vis-viva-radius", {
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"semi_major_axis": 6778000,
"gravitational_parameter": 398600441800000
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/astro/vis-viva-radius",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"speed": 7668.64,
"semi_major_axis": 6778000,
"gravitational_parameter": 398600441800000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/astro/vis-viva-radius", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"speed":7668.64,"semi_major_axis":6778000,"gravitational_parameter":398600441800000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"speed":7668.64,"semi_major_axis":6778000,"gravitational_parameter":398600441800000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/astro/vis-viva-radius", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemple de requête
{
"speed": 7668.64,
"semi_major_axis": 6778000,
"gravitational_parameter": 398600441800000
}Exemple de réponse
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "astro.vis_viva_radius",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}L’API est asynchrone : chaque appel renvoie un task_id immédiatement, puis vous interrogez l’état à raison d’une requête par seconde.
Tarifs
Le prix est publié, sans tokens ni crédits. Une tâche qui échoue n’est pas facturée.
Erreurs
| HTTP | Code | Signification |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Clé API absente ou invalide : vérifiez l’en-tête Authorization. |
402 | insufficient_balance | Solde insuffisant : rechargez votre compte pour lancer cette tâche. |
404 | unknown_type | Type de tâche inconnu : vérifiez le champ type de votre requête. |
429 | rate_limited | Trop de requêtes : ralentissez la cadence, puis réessayez. |
Notes techniques
Cette capacité réarrange algébriquement la vis-viva pour le rayon orbital r, évalue la forme fermée en arithmétique flottante déterministe et rejette les rayons non positifs avec une erreur invalid_input claire, afin que les pipelines ne figent jamais une distance non physique. Des entrées identiques produisent toujours le même JSON : sans appels réseau, sans graines aléatoires et sans horodatages d'horloge. L'usage de l'API est facturé à $0.002 par élément réussi ; les échecs de validation ne consomment pas de solde.
Sens de la vis-viva et quelles entrées envoyer
Envoyez le champ obligatoire speed comme nombre fini non négatif ou chaîne numérique pour la magnitude de la vitesse actuelle ; les alias v, velocity et orbital_speed sont acceptés. Envoyez semi_major_axis comme nombre fini non nul pour a ; les alias a, sma et semi_major fonctionnent. Envoyez gravitational_parameter comme nombre fini strictement positif pour mu ; mu, mu_grav et GM sont acceptés. Les champs manquants et les valeurs non finies échouent avec invalid_input en nommant le problème pour que les clients corrigent le formulaire sans deviner.
Comment le rayon est résolu et comment lire la réponse
En cas de succès le JSON renvoie speed, semi_major_axis et gravitational_parameter après arrondi stable, signale orbital_radius comme le r positif résolu, formula comme la chaîne r égale deux mu a sur mu plus a fois v au carré, et method comme vis_viva_radius afin que le code aval puisse brancher sans renifler les formes. Si le dénominateur est nul ou si le r calculé n'est pas strictement positif, la capacité échoue avec invalid_input plutôt que d'inventer une distance ; cette règle produit capture des combinaisons incohérentes telles qu'un demi-grand axe hyperbolique avec une vitesse trop faible pour tout point réel de cette conique.
Usage de l'API, tarification, flux de classe et limites pratiques
Appelez le calculateur gratuit de rayon orbital par vis-viva dans le navigateur pour les devoirs, les démonstrations de cours et la vérification rapide de concepts sans installer Orekit, GMAT ni une boîte à outils aérospatiale MATLAB locale. Les exemples de classe typiques incluent l'orbite terrestre basse avec le mu terrestre et a près de six mille sept cent soixante-dix-huit kilomètres exprimés en mètres avec la vitesse circulaire correspondante, des demi-grands axes d'échelle géostationnaire avec des vitesses plus lentes à l'apoapside d'une ellipse de transfert, et des croquis hyperboliques simplifiés avec a négatif et v grand. Des magnitudes extrêmement grandes peuvent faire déborder les produits intermédiaires ; restez dans les plages SI ordinaires du système solaire pour des résultats fiables. Envoyez un corps JSON avec speed, semi_major_axis et gravitational_parameter obligatoires comme nombres finis, en utilisant les alias si votre client parle déjà de mu et a. Utilisez l'API prépayée lorsqu'une plateforme de tutorat, un bac à sable d'évaluation de code, un générateur de programme ou un pipeline précoce de conception de mission a besoin d'un contrat stable sous solde KIT à $0.002 par élément réussi ; les échecs de validation ne consomment jamais de solde après rejet. Les auteurs qui livrent des SDK peuvent mapper orbital_radius dans des tableaux comparant rayon et vitesse à a fixe, enseignant comment la vis-viva encode l'échange entre énergie cinétique et potentiel gravitationnel le long d'une seule trajectoire keplérienne sans intégrateur numérique complet.
Cas d'intégration
Vérification des devoirs et examens
Étudiants et correcteurs résolvent le rayon orbital à partir de la vitesse, du demi-grand axe et de μ sous vis-viva, et obtiennent invalid_input lorsque la combinaison produit un r non positif.
Générateurs de tutorat et de programme
Les constructeurs de leçons produisent des exemples travaillés de rayon par vis-viva avec JSON structuré pour fiches, feuilles d'étapes et exercices auto-notés sans embarquer une bibliothèque complète d'astrodynamique.
Questions techniques
Comment calculer le rayon orbital avec l'équation de vis-viva ?
Envoyez un JSON avec speed (v ≥ 0), semi_major_axis (a ≠ 0) et gravitational_parameter (μ > 0). La réponse inclut orbital_radius r = 2μa/(μ + a v²), plus les libellés formula et method.
Le calculateur de rayon orbital par vis-viva est-il gratuit ?
L'outil navigateur s'exécute gratuitement sur votre appareil. Les appels API utilisent le solde prépayé KIT à $0.002 par élément réussi ; les échecs de validation ne sont pas facturés.