静止軌道と静止軌道

軌道とは、天体が回転する空間上の曲線状の経路のことです。軌道の基本は重力と密接な関係があり、それが明確に説明されたのはニュートンの重力理論が発表されてからのことであった。

この原理を理解するために、一定の長さを持つひもに取り付けられたボールを考えてみましょう。ボールが低速で回転している場合、ボールはループを完成せず、崩壊してしまいます。ボールが超高速で回転していると、糸が切れてボールが跳ね返ってきます。ロープを握ると、手にボールの引力を感じることができます。ボールが動く力は、ロープの引っ張りによって打ち消され、ボールは後方に引っ張られ、回転を始める。回転する速度が決まっているので、これらの相反する力がバランスし、そうするとボールの軌道が軌跡のように見えてくるのです。

この単純な例の原理は、惑星や衛星など、より大きな天体にも応用できる。重力は求心力として働き、物体を軌道に乗せ、宇宙空間を楕円の軌道で移動させます。私たちの太陽の周りには惑星があり、惑星はその周りの月を同じようにコントロールしています。軌道上の天体が1周するのにかかる時間を公転周期といいます。例えば、地球の公転周期は365日です。

地球同期軌道とは、地球の周りを公転周期1日で回る軌道のことで、赤道の真上に位置する地球同期軌道の特殊な例である。

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もう一度、ボールとひもを考えてみましょう。弦の長さが短ければボールは速く回転し、長ければ遅く回転する。同様に、直径が小さい軌道は、公転速度が速く、公転周期が短くなる。直径が大きいほど、公転速度が遅くなり、公転周期が長くなる。例えば、地球近傍軌道にある国際宇宙ステーションの公転周期は92分、月の公転周期は28日である。

この両極端の間に、地球の公転周期と同じ距離のものがあるのです。この軌道では、もう一方の天体の公転周期が約23mであるため、この軌道では、もう一方の天体の公転周期も同様の周期となる。面白いのは、衛星が毎日同じ時刻に同じ位置にあるという結果です。地球の自転と同期しているため、地球同期軌道を形成している。

円軌道、楕円軌道を問わず、すべての地球同期軌道は42,164kmの半長軸を持つ。

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地球の赤道面にある軌道を「静止軌道」といいますが、この「静止軌道」を利用した衛星を「静止軌道」といいます。軌道が赤道面にあるため、同じ時刻に同じ位置にあることに加え、もう一つの性質がある。軌道上の物体が動くと、地球も平行に動きます。したがって、物体は常に、同じ地点の上にあるように見えるのです。まるで、地球の周りを回っているというより、地球のある一点の真上に固定されているような感覚です。

ほとんどの通信衛星は静止軌道に配置されています。静止軌道を通信に利用するというコンセプトは、SF作家のアーサー・C・クラークが最初に開発したため、クラーク軌道と呼ばれることもある。この軌道に集められた衛星は、クラークベルトと呼ばれている。現在では、世界中の電気通信の伝送に利用されている。

静止軌道は平均海抜35,786kmに位置し、クラーク軌道は長さ約265,000km（165,000マイル）。

静止軌道と静止軌道の違いは何ですか？

-公転周期が1恒星日の軌道を静止軌道といいます。この軌道に乗った天体は、どの周期でも同じ位置に現れる。地球の自転と同期しているため、地球同期軌道と呼ばれる。