На первом рисунке спутник обгоняет Землю, причем незначительно - в максимальных широтах спутник обгоняет, в районе 60 градусов скорость сравнивается, на экваторе опаздывает. Суммарно Земля тут отстает незначительно - на 1/5 своего оборота за 1 оборот спутника. Период, соответственно, получается 4/5 звездных суток.
В противоположную сторону относительно вращения Земли спутник очевидно обращаться не может - кривая бы не меняла направление по долготе. В противоположную сторону по кривой (опаздывать) спутник тоже двигаться не может, т.к. в максимальных широтах должен по долготе двигаться быстрее, чем в экваториальных.
Для спутников Земли, при наблюдении с Земли, да еще и с круговыми орбитами, действительно несложно.
Но Вы меня пока не убедили, что для планет, да еще и с эллиптическими орбитами, пусть и с незначительным отклонением от эклиптики, при наблюдении с Земли, это тоже было не особо сложно
Особенно без лаптопа на столе. Впрочем, у Кеплера, наверное, было время все поточечно сопоставить руками.