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スミソニアンに尋ねる:衛星はどのように動き続けますか?

何が上に来るのでしょうか? 宇宙では必ずしもそうとは限りません。衛星は惑星の周りに群がり、重力によって下向きの力を打ち負かすのに役立つ速度で固定されています。

衛星は最近頻繁にダウンしますが、そのほとんどは計画的な陳腐化の結果であり、事前にプログラムされた地球へのフォールバック日付なしに、数十年ではないにしても何年も浮かぶ人もいます。 そして、それは軌道空間を混乱させています。

それでは、何が軌道に乗っているのでしょうか? 月のような自然の衛星とは対照的に、衛星、つまり人工衛星はロケットによって宇宙に運ばれます。 ロケットは大気圏外に出るために、地球から100〜200キロメートル上空を飛行する必要があります。 マサチューセッツ州ケンブリッジにあるハーバード・スミソニアン天体物理学センターの天文学者、ジョナサン・マクダウェルは、ロケットが所定の軌道高度に達すると、時速18, 000マイルまでの速度で横向きに出発します。

ロケットはオフになり、ペイロード(衛星)をドロップします。この衛星は同じ軌道にあり、同じ速度でズームします。 ロケットと衛星の両方が地球の周りに「落下」している間、地球は湾曲しています。 衛星は、逆風とのバランスを保つために速度を維持している限り、その軌道にとどまります。

これらの高さでは、衛星が燃え尽きるのを防ぐのに十分なだけ大気が薄くなります。低空に落ちて厚い空気に遭遇すると、逆風が強くなり、摩擦が大きくなります。

ほとんどの衛星は、地球から最大2, 000 kmの範囲で落下します。 その範囲の非常にローエンドにある衛星は、通常、数週間から数ヶ月間しか起きません。 彼らはその摩擦に遭遇し、基本的に溶けます、とマクダウェルは言います。

しかし、国際宇宙ステーションの軌道である600 kmの高度では、衛星は何十年も滞在できます。 そして、それは潜在的に問題です。 彼らは非常に速く(毎秒5マイル)移動するので、「足跡」は数百マイルにもなります。 「それらがそんなに大きいと考えると、突然スペースはもう空に見えなくなります」とマクダウェルは言います。

最初の衛星は、1957年後半に旧ソ連によって打ち上げられました。スプートニク1は近代の象徴となり、米国に宇宙探査計画をさらに加速させました。 スプートニクの数か月後、アメリカはExplorer-1を発売しました。 数十年の間に、数千の衛星が宇宙に運ばれてきました。

マクダウェルは、アクションのタブを閉じます。 彼の計算によると、軌道には約12, 000個のスペースデブリと数千個の衛星があり、1000個を少し超える数の衛星がまだアクティブです。 しかし、アクティブカウントは「これらの衛星から所有者への無線伝送の監視は、おそらく国家安全保障局による場合を除き、広く行われていないため、不確かであり、所有者、特に軍の所有者は、いつ衛星を教えてくれないオフになっています」とマクダウェルは言います。

衛星の約3分の1はさまざまな軍隊が所有しており、そのうち3分の1から2分の1は監視に使用されています。 別の3分の1は民間所有であり、最後の3分の1は商用です。 ロシア、米国、中国、ヨーロッパが打ち上げビジネスの主要なプレーヤーですが、他の多くの国は能力を持っているか、開発しています。 そして、数十カ国が独自の衛星を構築しており、他の国や商業宇宙会社によって打ち上げられています。

そして、傾向としては、平均寿命が10年から20年と長いデバイスを送り出すことです。 それに加えて、引退した衛星や死亡した衛星のほとんどは、太陽電池パネルを搭載した軌道上にあります。

ミックスへの追加:急成長している「パーソナル」サテライトビジネス。 これらのマイクロサテライトは主に大学によって開発され使用されていますが、少なくとも1つの会社が直接一般に販売しており、DIYサイトもあります。

衛星技術の普及は、遺伝子配列のような以前の高度な技術の普及をもたらした同じ要因、すなわち、より多くの知識、より高速な計算、より安価な機械によって推進されています。 しかし、「利用できる乗車券がもっとあります」-打ち上げの機会が増えると、マクダウェルは言います。

これらはすべて、これまで以上に混み合った軌道空間になります。

多くのニアミスがあります。エンジニアが地球からの航空交通管制の役割を果たし、必要に応じて衛星を危険な方向から操作します。 衛星の所有者は、NASAなどの宇宙機関から、今日の貴重な飛行機械が明日の浮遊バケットにならない可能性を減らすための措置を講じるよう求められています。 これは、低軌道衛星をバーンアウトゾーンに押し込むか、大型衛星を意図的に南太平洋に衝突させることで行われている、とマクダウェルは言います。

それまでの間、地球は物体を周回する能力に達している可能性があります。

人間が地球環境の管理の必要性を認識するようになったように、「私たちは宇宙の近くの生態系について真剣に考えなければならないでしょう」とマクダウェルは言います。

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