Hemelmeganika

Hemelmeganika is die studieveld waarin kennis van die sterrekunde in terme van die wette van die meganika verklaar word. Hierdie kennis stel die mens in staat om die bewegings van hemelliggame en mensgemaakte ruimtetuie akkuraat te voorspel en is veral belangrik vir ruimtevaart. Die beweging van meer as twee liggame kan nie analities-wiskundig bepaal word nie, maar met die koms van rekenaars het dit wel moontlik geword om hul bane te bereken. Die sterrekunde is seker die oudste wetenskap en sedert duisende jare gelede neem die mens al die verskynsels in die hemelruim waar.

Reeds sedert die vroegste tye is besef dat hemelliggame beweeg en baie van die bewegings is akkuraat opgeteken. Die ingewikkelde bewegings is egter nie verstaan nie en die Grieke het dit sonder welslae met ingewikkelde meetkundige modelle probeer verklaar. Teen die einde van die Middeleeue het Nicolaus Copernicus groot vordering gemaak deur te veronderstel dat die aarde en alle ander planete in sirkelvormige bane om die son beweeg. Johannes Kepler het die noukeurige waarnemings van die sterrekundige Tycho Brahe bestudeer en in 1619 drie wette aangaande die beweging van planete vasgestel, wat bekend staan as Kepler se wette:

- Alle planete beweeg in elliptiese bane om die son, met die son as een brandpunt van die ellips.

- Die verbindingslyn tussen die son en 'n planeet bestryk in gelyke tye gelyke oppervlaktes van die baan.

- Die kwadraat van die omwentelingstyd van 'n planeet is eweredig aan die derdemag van sy gemiddelde afstand van die son.

Kepler kon sy wette nie verklaar nie, maar dit is in 1687 wel gedoen deur Isaac Newton in sy beroemde werk Principia. Hierin het Newton sy wet van die swaartekrag (gravitasiewet) gestel naamlik: Enige twee voorwerpe trek mekaar aan deur swaartekrag, en die krag is eweredig aan die produk van die twee massas en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand tussen hulle. Hierdie swaartekrag hou die planete in hul bane en word gebalanseer deur die middelpuntvliedende krag as gevolg van die planeet se rotasiespoed.