I astronomi er en apsis, flertal apsider (IPA: /apsɪdɪːz/), det punkt i et objekts elliptiske bane er, hvor afstanden til dets tiltrækningscentrum — typisk systemets massecenter. — er henholdsvis mindst eller størst. Apsiden angiver altså et ekstremum i afstanden mellem kredsende legeme og det centrale legeme.

Periapsis, apoapsis og apsidelinje

Det punkt, hvor det kredsende legeme er tættest på centrum, kaldes periapsis (også skrevet pericentre eller pericenter). Det fjerneste punkt kaldes apoapsis (også apocentre eller, etymologisk korrekt, apapsis). Ordet apoapsis har rødder i græsk από (fra). En lige linje, der går gennem periapsis og apoapsis, kaldes apsidelinjen eller apsidens linje; det er ellipsens længste akse, også kendt som dens hovedakse.

Der findes mange specialiserede betegnelser, der angiver hvilket legeme man kredser om:

  • Perigee og apogee bruges ved kredsløb om Jorden,
  • Perihelion og aphelion bruges ved kredsløb om Solen (græsk 'ήλιος' hēlios = sol),
  • For kredsløb om andre stjerner anvendes ofte periastron og apastron,
  • Om månen blev under Apollo-programmet blev også betegnelserne pericynthion og apocynthion anvendt, når man refererede til månen.

For hver centrallegeme kan der være flere specialiserede termer (f.eks. perijove / apojove for Jupiter), men periapsis og apoapsis fungerer som generiske udtryk.

Matematik — afstande i en elliptisk bane

For en elliptisk bane med halvaksel (semi-major axis) a og excentricitet e er afstandene ved periapsis og apoapsis givet ved:

  • Periapsis: r_peri = a(1 − e)
  • Apoapsis: r_apo = a(1 + e)

Mere generelt for en hvilken som helst kepleriansk bane kan radialafstanden som funktion af sandvinklen θ skrives som r(θ) = a(1 − e²) / (1 + e cos θ), hvor periapsis svarer til θ = 0.

Anvendelse og betydning

Kendskab til apsider er vigtigt i rumfartsplanlægning og astronomi fordi:

  • Brændstofberegning og manøvrestrategi afhænger af, hvor i banen man befinder sig (fx Hohmann-transferer planlægges ofte ved peri- eller apoapsis).
  • Observationer kan være stærkt afhængige af afstand: lysstyrke, oppløsning og gravitationseffekter varierer mellem peri- og apoapsis.
  • Apsidelinjen kan ændre retning over tid (apsidal precession) på grund af perturbationer fra andre legemer, ikke-Newtonsk fysik eller tidevands- og relativistiske effekter — et kendt eksempel er perihelion-præcessionen af Merkur, som delvis forklares af relativitetsteorien.

Særlige tilfælde

For ikke-elliptiske (dvs. parabolsk eller hyperbolsk) baner findes et nærmeste tilpasningspunkt (periapsis), men der er ingen apoapsis, da banen ikke er bundet og ikke vender tilbage. I flerdrejedynamiske systemer kan det centrale centrum for bevægelsen være et barycenter frem for et enkeltlegeme; derfor regnes afstand altid i forhold til det relevante tiltrækningscentrum eller massecenter.

Etymologi og udtale

Ordet apsis stammer fra græsk og er blevet overført til moderne astronomisk terminologi. Udtalen er angivet via IPA i indledningen. Begreberne har adskillige synonymer på forskellige sprog og anvendelser, men funktionelt dækker de samme geometriske og dynamiske egenskaber i en bane.

Opsummeret angiver apsider de vigtigste afstands‑ekstremer i en kredsløbsbane og spiller en central rolle i forståelsen af både observationer og manøvrestrategier i astronomi og rumfart.