地球中心軌道 、地球周回軌道 、または地球軌道とは、 月 や人工衛星 など、地球 を周回する あらゆる物体を指します。1997年、NASAは、地球を周回する人工衛星ペイロードが約2,465個、 ゴダード宇宙飛行センター が追跡した宇宙ゴミ が6,216個あると推定しました。[ 1 ] これまでに打ち上げられた16,291個以上の物体が軌道減衰 を経て地球の大気圏 に突入しました 。[ 1 ]
宇宙船は、重力 による向心 加速度 が、速度の水平成分による遠心 加速度以下になったときに軌道に入ります。低地球軌道 の場合、この速度は約7.8 km/s (28,100 km/h; 17,400 mph) です。[ 2 ] 対照的に、有人飛行機でこれまでに達成された最速の速度 (軌道離脱する宇宙船によって達成された速度を除く) は、 1967 年にノースアメリカン X-15 によって達成された2.2 km/s (7,900 km/h; 4,900 mph) です。[ 3 ] 高度 600 km (370 mi) で地球軌道速度に達するのに必要なエネルギーは約 36 MJ /kg で、これは対応する高度まで上昇するだけで必要なエネルギーの 6 倍です。[ 4 ]
近地点 が約2,000 km (1,200 mi) 未満の宇宙船は地球の大気からの抵抗を受け、軌道高度が低下します。 [ 5 ] 軌道減衰率は、衛星の断面積と質量、および上層大気の空気密度の変化に依存します。約300 km (190 mi) 未満では減衰がより速くなり、寿命は数日単位で測定されます。衛星が180 km (110 mi) まで降下すると、大気中で蒸発するまで数時間しかありません。[ 6 ] 地球の重力場から完全に抜け出して惑星間空間に移動するために必要な脱出速度は約11.2 km / s (40,300 km/h; 25,100 mph) です。[ 7 ]
種類 以下は、地心軌道のさまざまな分類の一覧です。
高度分類 低軌道(シアン)と中軌道(黄色)の地球軌道領域を縮尺通りに示しています。黒の破線は静止軌道、緑の破線はGPS 衛星に使用されている高度20,230kmの軌道です。
大気圏外軌道 (TAO)遠地点高度が 100 km (62 mi) より高く、近地点が 定義された大気 と交差する地心軌道。[ 8 ] 低軌道 (LEO)地球中心軌道は、平均海面 から高度160 km (100 mi) から2,000 km (1,200 mi) の範囲にあります。160 km では、1 周回に約 90 分かかり、円軌道の速度は8 km/s (26,000 ft/s) です。 中軌道 (MEO)遠地点高度が2,000 km (1,200 mi)から 静止軌道の 35,786 km (22,236 mi) の範囲にある地球中心軌道。 静止軌道 (GSO)高度35,786 km (22,236 マイル) の地心円軌道。軌道周期は恒星日で 、地球の自転周期と一致する。速度は約3 km/s (9,800 フィート/秒) である。 高地球軌道 (HEO)遠地点高度が静止軌道よりも高い地球中心軌道。高地球軌道の特殊なケースとして、近地点高度が2,000 km (1,200 mi) 未満の高度楕円軌道 がある。[ 9 ]
傾斜分類 傾斜軌道 赤道面 に対する軌道傾斜角 が0ではない軌道。 極軌道 地球の公転ごとに両極の上、またはほぼ上を通過する衛星。そのため、軌道傾斜角は90度 (またはそれに非常に近い値)となる。 極太陽同期軌道 ほぼ極軌道で、 毎回 同じ現地時間に赤道 を通過する。影の向きが毎回同じになるため、画像撮影衛星にとって有用である。
方向性分類 順行軌道 物体の赤道面への投影が、地球の自転と同じ方向に地球の周りを回転する軌道。 逆行軌道 物体の赤道面への投影が、地球の自転方向とは逆方向に地球の周りを回転する軌道。
高度における接線速度 下側の軸は、いくつかの軌道の軌道速度を示しています。
参考文献 1 2 「衛星状況報告、1997年」。NASAゴダード宇宙飛行センター 。2000年2月1日。 2006年8月23日のオリジナルからアーカイブ。 2006年9月10日 取得 。 ↑ Hill, James VH (1999年4月)、 「低軌道への到達」 、 Space Future 、 2012年3月19日の オリジナル からアーカイブ、 2012年3月18日 取得 。 ↑ Shiner, Linda (2007年11月1日)、 X-15 ウォークアラウンド 、エア&スペースマガジン、 2009年6月19日 取得 。 ↑ Dimotakis, P.; et al. (1999 年 10 月)、 「100 ポンドを低地球軌道 (LEO) へ: 小型ペイロード打ち上げオプション」 、The Mitre Corporation、pp. 1–39、2017 年 8 月 29 日に オリジナル からアーカイブ、2012 年 1 月 21 日 に取得 。 ↑ Ghosh, SN (2000), Atmospheric Science and Environment , Allied Publishers, pp. 47–48 , ISBN 978-8177640434 ↑ Kennewell, John; McDonald, Andrew (2011), Satellite Lifetimes and Solar Activity , Commonwealth of Australia Bureau of Weather, Space Weather Branch, archived from the original on 2011-12-28 , retrieved 2011-12-31 . ↑ Williams, David R. (2010年11月17日)、 「地球ファクトシート」 、 月惑星科学 、NASA、 2010年10月30日のオリジナルから アーカイブ、 2012年5月10日 取得 。 ↑ マクドウェル、ジョナサン(1998年5月24日) 「ジョナサンの宇宙レポート」 。 大気圏外軌道(TAO):近地点高度が80km未満だが0より大きい軌道飛行。エアロブレーキミッションや大気圏外機、また軌道飛行の一時的な段階(例:OMS-2以前のSTS、遠地点再開がない場合のいくつかの失敗)で使用される可能性がある。 ↑ ゴダード宇宙飛行センターによる地心軌道の定義(2010年5月27日、 ウェイバックマシンに アーカイブ済み) ↑ 制御不能になった衛星が近隣の宇宙船を脅かす、ピーター・B・デ・セルディング著、SPACE.com、2010年5月3日。 2010年5月5日にWayback Machine に アーカイブ済み。
外部リンク 軌道速度 中軌道 NASA.gov 2015年5月4日時点の アーカイブ(Wayback Machine) 地球の周りにもっと多くの衛星が存在する?それほど突飛な話ではない(2010年2月21日アーカイブ) 地球近傍小惑星 3753 Cruithne – 地球の好奇心旺盛な仲間 地球周回軌道上の小惑星2002 AA29