Keplers erstes Gesetz

Johannes Kepler entdeckte, dass sich Planeten nicht auf perfekten Kreisen bewegen. Sein erstes Gesetz: Eine gebundene Umlaufbahn im idealen Zweikörpermodell ist eine Ellipse, wobei sich der Zentralkörper in einem Brennpunkt befindet (nicht im Mittelpunkt). Ein Kreis ist einfach der Sonderfall einer Ellipse ohne Streckung.

Eine Ellipse wird durch zwei Zahlen beschrieben. Die große Halbachse (a) ist die Hälfte der langen Breite — sie bestimmt die Gesamtgröße der Umlaufbahn. Die Exzentrizität (e) misst, wie stark sie abgeflacht ist: e = 0 ist ein Kreis, und je näher e an 1 kommt, desto langgezogener und schmaler wird die Ellipse. Der nächstgelegene Punkt zum Brennpunkt ist der Periapsis; der am weitesten entfernte ist der Apoapsis.