衛星の物理学:軌道への旅
衛星は、物理学の繊細なバランスに依存して軌道にとどまる魅力的なオブジェクトです。重要な概念の内訳は次のとおりです。
1。重力のグリップ:
* ニュートンの普遍的重力の法則: 地球の重力プルは、衛星を軌道に保持するものです。この力は、地球と衛星の塊に比例し、中心間の距離の平方に反比例します。
* 中心力: 軌道にとどまるには、衛星は常に地球に向かって落ちる必要があります。この「落下」の動きは、実際には継続的な円形の経路であり、中心部の力によって維持されます。重力はこの力として機能し、衛星を地球の中心に向かって引っ張ります。
2。力のバランス:
* 軌道速度: 衛星の速度は、軌道を維持するのに適している必要があります。遅すぎると、重力が引き下げられます。速すぎると、地球の重力から逃れます。この理想的な速度は、軌道速度と呼ばれます。
* 円形軌道: 円形の軌道では、衛星は地球から一定の距離を維持します。その速度は常に重力の方向に垂直であり、円形の経路を確保します。
* 楕円軌道: 多くの衛星は楕円形の経路をたどります。つまり、地球からの距離は軌道全体で異なります。これは、最初の起動条件の変動によるものです。
3。重要な概念:
* 軌道周期: 衛星が地球の周りに1つの軌道を完成させるのにかかる時間。この期間は、衛星の高度と地球の質量に依存します。
* 軌道高度: 地球の表面から衛星までの距離。より高い高度は、より長い軌道期間を意味します。
* apogee and perigee: 楕円形の軌道では、アポギーは地球から最も遠いポイントであり、周辺は最も近いポイントです。
4。円形軌道を超えて:
* 静止軌道: これらの軌道は高度に専門化されており、衛星は赤道の約35,786キロメートルの高度に配置されています。彼らは地球の回転と同じ軌道期間を持ち、地球の表面上の特定のポイントから静止しているように見えます。これは、通信および放送衛星にとって非常に重要です。
* 低い地球軌道(LEO): 160〜2,000キロメートルの高度にあるレオ軌道の衛星。それらはより短い軌道期間を持ち、地球観察、科学的研究、ナビゲーションなど、さまざまな用途に使用されます。
5。軌道に影響する要因:
* 大気ドラッグ: 地球の大気は、高い高度でさえ、衛星に少量の抗力を発揮し、それらを減速させ、最終的にそれらを地球に戻すことができます。
* 太陽放射: 太陽の放射線は、衛星にわずかな圧力をかける可能性があり、時間の経過とともに軌道に影響を与えます。
* 重力摂動: 月と太陽の重力を引くことは、衛星の軌道にわずかな変動を引き起こす可能性もあります。
これらの物理学の原則を理解することは、衛星を効果的に設計および操作するために不可欠です。それらは、これらの軌道を軌道に乗る驚異を制御し、コミュニケーション、ナビゲーション、科学的研究などの能力を活用することができます。