衛星とは

世界宇宙週間2020は、10月4日から10月10日まで、衛星が人類に与える影響を祝います。ここで祝う方法を見つけて確認してください。以下の衛星の歴史をご覧ください！

衛星は、より大きな物体の周りを周回または周回する宇宙の物体です。衛星には、自然衛星（月が地球を周回するなど）と人工衛星（国際宇宙ステーションが地球を周回するなど）の2種類があります。

太陽系には、数十から数十の衛星があります。 、ほぼすべての惑星に少なくとも1つの衛星があります。たとえば、土星には少なくとも53の衛星があり、2004年から2017年の間に、人工衛星もありました。カッシーニ宇宙船は、環状の惑星とその衛星を探索しました。

ただし、人工衛星は20世紀半ばまで実現しませんでした。最初の人工衛星は、1957年10月4日に打ち上げられたロシアのビーチボールサイズの宇宙探査機スプートニクでした。ソビエトには衛星を送る能力がないと信じられていたため、この行為は西側世界の多くに衝撃を与えました。

人工衛星の簡単な歴史

その偉業に続いて、1957年11月3日にソビエトは犬のライカを乗せたさらに巨大な衛星、スプートニク2号。米国の最初の衛星は、1958年1月31日のエクスプローラー1号でした。衛星は、Sputnik 2のわずか2％の質量でしたが、30ポンド（13 kg）でした。

スプートニクとエクスプローラー1号は、少なくとも1960年代後半まで続いた、米国とソビエト連邦の間の宇宙開発競争のオープニングショットになりました。両国が人間を派遣するにつれて、政治的ツールとしての衛星への注目が人々に道を譲り始めました。しかし、10年の後半に、両国の目的は分裂し始めました。米国が人々を月に着陸させて宇宙開発競争を開始する一方で、ソビエト連邦は世界初の宇宙ステーションを建設しました。 、Salyut 1、1971年に打ち上げられました。（米国の「スカイラボ」やソビエト連邦の「ミール」など、他のステーションが続きました。）

他の国々が独自の送信を開始しました利益が社会に波及するにつれて、衛星は宇宙に飛び込みます。気象衛星は、遠隔地でも予報を改善しました。ランドサットシリーズなどの陸上観測衛星は、森林、水、その他の地球の表面の変化を経時的に追跡しました。通信衛星は長距離電話をかけ、最終的には世界中からのテレビの生放送が日常生活の一部になりました。後の世代はインターネット接続を支援しました。

コンピューターやその他のハードウェアの小型化により、科学、電気通信、またはその他の機能を軌道上で実行できるはるかに小さな衛星を送信できるようになりました。現在、企業や大学では、「CubeSats」、つまり低軌道に頻繁に存在する立方体の衛星を作成するのが一般的です。

これらは、より大きなペイロードと一緒にロケットに載せたり、送信したりできます。国際宇宙ステーション（ISS）のモバイルランチャーから。NASAは現在、CubeSatsの包含が確認されていませんが、将来のミッションのために火星または月のヨーロッパ（木星の近く）にCubeSatsを送ることを検討しています。

ISSは軌道上で最大の衛星であり、建設に10年以上かかりました。 1998年から2011年の間にまとめられた軌道複合体には、15か国が少しずつ財政的および物理的インフラストラクチャを提供しました。プログラムの関係者は、ISSが少なくとも2024年まで稼働し続けることを期待しています。

衛星の部品

使用可能なすべての人工衛星は、人間であろうとロボットであろうと、4つの主要な部分を持っています。電力システム（太陽光または太陽光の可能性があります）たとえば、原子力）、その姿勢を制御する方法、情報を送受信するための衛星、および情報を収集するためのペイロード（カメラや粒子検出器など）。

以下に示すように、ただし、すべての人工衛星が必ずしも機能するわけではありません。ネジや少しの塗料でさえ、これらの部品が欠けていても「人工」衛星と見なされます。

衛星が地球に落下するのを防ぐもの？

衛星は、発射体、またはそれに作用する力が1つだけの物体（重力）として最もよく理解されます。技術的にはspイーキング、高度100 km（62マイル）でカーマンラインを横切るものはすべて宇宙空間で考慮されます。ただし、衛星がすぐに地球に落下するのを防ぐには、衛星が高速で移動する必要があります（少なくとも、毎秒8 km（5マイル））。

衛星が十分に速く移動している場合、衛星は永久に地球に向かって「落下」しますが、地球の曲率は、衛星が表面に衝突するのではなく、惑星の周りに落下することを意味します。大気中の分子の引きずりによって衛星の速度が低下するため、地球に近い場所では落下するリスクがあります。地球から離れた場所で軌道を回る衛星では、競合する分子が少なくなります。

受け入れられる軌道の「ゾーン」はいくつかあります。 1つは低地球軌道と呼ばれ、約160〜2,000 km（約100〜1,250マイル）に広がります。これは、ISSが軌道を回るゾーンであり、宇宙シャトルがその作業を行っていたゾーンです。 、月へのアポロ飛行を除くすべての人的任務はこのゾーンで行われました。ほとんどの衛星もこのゾーンで機能します。

ただし、通信衛星が使用するのに最適な場所は、地球静止軌道または地球同期軌道です。は、高度35,786 km（22,236マイル）にある地球の赤道上のゾーンです。 ）。この高度では、地球の周りの「落下」の速度は地球の自転とほぼ同じであり、衛星は地球上の同じ場所の上にほぼ常に留まることができます。したがって、衛星は上の固定アンテナとの永続的な接続を維持します。地球、信頼性の高い通信を可能にします。静止衛星が寿命に達すると、プロトコルは、新しい衛星がその場所を占めるために邪魔にならないように移動するように指示します。これは、衛星が干渉なしに動作できるようにするために、その軌道に非常に多くのスペースまたは「スロット」しかないためです。

赤道周辺で最もよく使用される衛星もあれば、より優れている衛星もあります。より極軌道に適しています—地球を極から極に周回し、そのカバレッジゾーンに北極と南極が含まれるようにします。極軌道衛星の例には、気象衛星や偵察衛星が含まれます。

衛星が別の衛星に衝突するのを防ぐものは何ですか？

今日、地球の軌道には推定50万個の人工衛星があり、サイズはペンキの斑点から本格的な衛星までさまざまです。テライト—それぞれが時速数千マイルの速度で移動します。これらの衛星のごく一部しか使用できません。つまり、そこにはたくさんの「スペースデブリ」が浮かんでいます。すべてが軌道に投入されると、衝突の可能性が高まります。

宇宙機関は、宇宙に何かを打ち上げるときに軌道軌道を慎重に検討する必要があります。米国宇宙監視ネットワークなどの機関は、地上からの軌道デブリを監視し、誤った部品が何か重要なものにぶつかる危険がある場合は、NASAやその他のエンティティに警告します。これは、ISSが邪魔にならないように回避操作を実行する必要があることを意味します。

ただし、衝突は依然として発生します。スペースデブリの最大の原因の1つは、中国人が実施した2007年の衛星破壊実験の残骸であり、2013年にロシアの衛星を破壊するデブリを生成しました。また、その年、イリジウム33衛星とコスモス2251衛星が互いに衝突しました。スペースデブリの雲を生成します。

NASA、欧州宇宙機関、および他の多くのエンティティは、軌道デブリの量を減らすための対策を検討しています。死んだ衛星を何らかの方法で停止させることを提案する人もいます。おそらく、ネットまたはエアバーストを使用して、軌道からの破片を乱し、地球に近づけます。他の人々は、ISSでロボットによって実証された技術である再利用のために死んだ衛星に燃料を補給することを考えています。

他の世界の衛星

私たちの太陽系のほとんどの惑星には、衛星とも呼ばれる衛星があります。内側の惑星の場合：水星と金星にはそれぞれ衛星がありません。地球には比較的大きな衛星が1つあり、火星にはフォボスとデイモスと呼ばれる小惑星サイズの小さな衛星が2つあります。 （フォボスはゆっくりと火星に向かって渦巻いており、数千年以内に崩壊するか、表面に落下する可能性があります。）

小惑星帯の向こうには、それぞれが衛星のパンテオンを持つ4つの巨大ガス惑星があります。 2017年後半の時点で、木星には69個の既知の衛星、土星には53個、天王星には27個、海王星には13個または14個の衛星があります。主にミッション（古い写真を分析できるため、過去または現在）または実行によって新しい衛星が発見されることがあります。望遠鏡による新鮮な観測。

土星は、地球からの小さな望遠鏡でも見えるリングを形成する何千もの小さな物体に囲まれているため、特別な例です。カッシーニのミッション中に、13年以上にわたってリングのクローズアップを監視している科学者たちは、新月が生まれる可能性のある状況を見ました。科学者たちは、リングの破片によって作成されたリングの伴流であるプロペラに特に興味を持っていました。カッシーニのミッションが2017年に終了した直後、NASAは、「プロペラが若い星の周りで起こる惑星形成の要素を共有する可能性がある」と述べました。

ただし、小さな物体でも衛星があります。冥王星は技術的には矮星です。しかし、2015年に冥王星によって飛行したニューホライズンズミッションの背後にいる人々は、その多様な地理がそれをより惑星のようにすると主張しています。しかし、議論されていないことの1つは、冥王星の周りの衛星の数です。 。冥王星には5つの既知の衛星があり、そのほとんどはニューホライズンズが開発中または準惑星に向かう途中で発見されました。

多くの小惑星にも衛星があります。これらの小さな世界は時々地球の近くを飛んで、月はレーダーでの観測で飛び出します。衛星を備えた小惑星のいくつかの有名な例には、4ベスタ（NASAのドーンミッションが訪れた）、243イダ、433エロス、951ガスプラが含まれます。また、10199チャリクロや2060カイロンなどのリングを備えた小惑星の例もあります。

私たちの太陽系の多くの惑星や世界には、特に火星の周りにも人工の「衛星」があります。火星の表面と環境を観測するために、いくつかのプローブが惑星を周回しています。惑星水星、金星、火星、木星と土星はすべて、歴史のある時点でそれらを観測する人工衛星を持っていました。他のオブジェクトにも、67P彗星/チュリュモフ-ゲラシメンコ（欧州宇宙局のロゼッタミッションが訪れた）やベスタとセレス（両方とも）などの人工衛星がありました。 NASAのドーンミッションが訪れました。）技術的に言えば、アポロミッションの間、人間は1968年から1972年の間に私たちの衛星の周りに人工の「衛星」（宇宙船）を飛ばしました。NASAは近くに「深宇宙ゲートウェイ」宇宙ステーションを建設することさえあります。今後数十年の月、ラとして有人火星ミッションの出発点。

映画「アバター」（2009年）のファンは、人間がポリュフェモスという名前のガス巨人の居住可能な衛星であるパンドラを訪れたことを覚えています。太陽系外惑星に衛星があるかどうかはまだわかりませんが、太陽系の惑星には非常に多くの衛星があることを考えると、太陽系外惑星にも衛星があるのではないかと考えています。2014年、科学者は次のように解釈できる物体を観測しました。太陽系外惑星を周回する太陽系外惑星ですが、物体が星の前を移動するときに観測が行われたため、観測を繰り返すことはできません。