墓場の軌道

墓場軌道はジャンク軌道または廃棄軌道とも呼ばれ、一般的な運用軌道から離れた軌道です。重要な墓場軌道の 1 つは、静止軌道をはるかに超える超同期軌道です。一部の衛星は、運用寿命の終わりにこのような軌道に移動され、運用中の宇宙船と衝突してスペースデブリが発生する可能性を減らします。

墓場軌道は、軌道離脱操作を実行するために必要な速度の変化が大きすぎる場合に使用されます。静止衛星を軌道から離脱させるには、約1,500メートル/秒（4,900フィート/秒）のデルタvが必要ですが、墓場軌道に再周回させるには、約11メートル/秒（36フィート/秒）しか必要ありません。^[1]

静止軌道および対地同期軌道にある衛星の場合、墓場軌道は運用軌道から数百キロメートル離れたところにあります。静止軌道を超えた墓場軌道への移行には、衛星が約 3 か月の軌道維持に必要なのと同じ量の燃料が必要です。また、移行操作中に信頼性の高い姿勢制御も必要です。ほとんどの衛星運用者は、衛星の運用寿命の終わりにこのような操作を実行することを計画していますが、2005 年までに成功したのは約 3 分の 1 にすぎません。^[2]対地同期高度の位置の経済的価値を考えると、宇宙船の早期故障によってそれが不可能にならない限り、衛星は廃止される前に墓場軌道に移動されます。^{[3] [4]}

機関間宇宙デブリ調整委員会（IADC）^[5]によると、静止軌道を超えた最小近地点 高度は 次の通りです。 ${\displaystyle \Delta {H}\,}$

${\displaystyle \Delta {H}=235{\mbox{ km}}+\left(1000C_{R}{\frac {A}{m}}\right){\mbox{ km}}}$

ここで、は太陽輻射圧係数、 は衛星のアスペクト比 [m ² ] 対質量 [kg] です。この式には、墓地軌道に干渉することなく静止軌道上で軌道操作も行えるように、静止軌道保護区域として約 200 km が含まれています。さらに、重力摂動(主に太陽と月) の影響を考慮して 35 km (22 mi) の許容範囲を設ける必要があります。式の残りの部分は、衛星の物理的パラメータに依存する 太陽輻射圧の影響を考慮しています。${\displaystyle C_{R}\,}$${\displaystyle {\frac {A}{m}}\,}$

米国連邦通信委員会（FCC）は、米国で電気通信サービスを提供するためのライセンスを取得するために、2002年3月18日以降に打ち上げられたすべての静止衛星に対し、運用寿命の終わりに墓場軌道に移動することを義務付けています。^[6]米国政府の規制では、約300 km（186マイル）のブーストが必要です。 ^[7] 2023年にDISHは、ライセンスの条件に従ってEchoStar VII衛星を軌道から外さなかったため、FCCから史上初の罰金を科されました。 ^[8]${\displaystyle \Delta {H}}$

墓場軌道に移動された宇宙船は、通常、不活性化されます。

地球の静止軌道（GEO）にある制御されていない物体は、地球の傾きと月の軌道の相互作用により、53年周期の軌道傾斜角^[9]を示します。軌道傾斜角は±7.4°で、最大0.8°paで変化します。^{[9] : 3}

標準的な静止衛星墓場軌道では、数百万年の軌道寿命が期待されるが、衛星数の増加、超小型衛星の打ち上げ、そして2022年までに数千の衛星からなる大規模メガコンステレーションの打ち上げがFCCによって承認されたことなどから、寿命を迎えた衛星を早期に除去するための新たな軌道離脱手法が必要となる。到達するのに3か月分の燃料（デルタV 11 m/s）を必要とする静止軌道墓場軌道とは対照的に、低軌道の大規模衛星ネットワークには、地球の大気圏に受動的に崩壊する軌道が必要である。例えば、OneWebとSpaceXはどちらも、廃止された衛星はより低い軌道（廃棄軌道）に崩壊し、大気抵抗により 衛星軌道高度が低下し、その後自然に大気圏に再突入して寿命後1年以内に燃え尽きることをFCC規制当局に約束している。[ ^10]

• 軌道一覧
• SNAP-10A  – 原子炉衛星。700海里（1,300 km、810 mi）の亜同期地球軌道上に4,000年間留まる予定。
• 太平洋の宇宙船墓地