ゼロ抗力衛星

ゼロ抗力衛星または抗力フリー衛星は、ペイロードが重力のみの影響を受け、残留大気の抗力、光圧、太陽風などの非重力の力の影響を受けない測地線経路をたどる衛星です。ゼロ抗力衛星は、外殻とプルーフマスと呼ばれる内部の質量の 2 つの部分で構成されています。プルーフマスは外殻内で自由に浮遊し、外殻とプルーフマスの間の距離は常に測定されます。外殻とプルーフマスの間の距離の変化が検出されると、外殻が非重力の力の影響を受け、プルーフマスに対して移動したことを意味します。外殻のスラスタは、外殻をプルーフマスに対して再配置し、外部の影響で距離が変化する前と同じ距離になるようにします。このように、外殻は、重力によって媒介されるものを除いて、加速を引き起こす可能性のある外部とのほぼすべての相互作用からプルーフマスを保護し、プルーフマスに従うことで、外殻（つまり、機器などを搭載した宇宙船の残りの部分）自体が測地線経路をたどります。^[1]

ゼロ抗力衛星について考える 1 つの方法は、シェル/プルーフ マス セットアップを加速度計として捉え、外殻の加速度を測定することです。加速度計からの入力は、衛星のスラスタを制御して測定された加速度を正確に補正し、時間の経過とともに衛星の加速度がゼロになるようにするために使用されます。プルーフ マスは外殻内で自由に浮遊しているため、プルーフ マスは初期抗力もスラスタによる補正も受けません。

ゼロ抗力衛星は、ペイロードがほぼ完璧な測地線上に留まることが衛星のミッションにとって重要である場合に使用されます。そのようなミッションの2つは、地球近くの時空曲率を測定するために作成されたNASAとスタンフォード大学の重力プローブB（2004〜2005年）^[2]と、地球の重力場の変化を測定した ESAのGOCE宇宙船（2009〜2013年）^[3]です。

計画されているゼロ抗力衛星には、STEP実験、LISAおよびDECIGO 重力波観測所が含まれます。