人工衛星
人工衛星とは、他の物体を周回する物体のことです。宇宙では、衛星は天然のものと人工のものがあります。月は、地球の周りを回る天然の衛星です。ほとんどの人工衛星は地球を周回していますが、他の惑星や太陽、月を周回しているものもあります。人工衛星は多くの目的で使用されています。気象衛星、通信衛星、航海衛星、偵察衛星、天文学衛星などがあります。アーサー・C・クラークは、通信衛星のアイデアを普及させました。
1957年10月4日、世界初の人工衛星スプートニク1号がソ連によって打ち上げられました。これは世界を驚かせ、アメリカはすぐに自国の人工衛星の打ち上げに取り組み、宇宙開発競争が始まりました。1957年11月3日に打ち上げられたスプートニク2号は、初の生きた乗客を乗せて軌道に乗りました。米国は、1958年1月31日にエクスプローラー1と呼ばれる初の衛星を打ち上げました。イギリスは1962年に初の衛星を打ち上げました。
それ以来、何千もの衛星が地球を周回する軌道に打ち上げられてきました。特に宇宙ステーションをはじめとするいくつかの衛星は、部品として打ち上げられ、軌道上で組み立てられてきました。


軌道上の衛星
現在周回中の衛星
人工衛星は50カ国以上から出ており、10カ国の衛星打ち上げ能力を利用している。現在、数百機の人工衛星が稼働しているが、数千機の未使用の人工衛星や人工衛星の破片がスペースデブリとして地球を周回している。最大の衛星は国際宇宙ステーションで、数カ国(NASA、ESA、JAXA、RKAの組織を含む)によってまとめられた。通常、6人の宇宙飛行士や宇宙飛行士が搭乗しています。恒久的に使用されていますが、クルーは交代します。ハッブル宇宙望遠鏡は、宇宙飛行士によって何度か修理や更新が行われています。
地球以外の何かを周回している人工衛星もあります。マーズ・リコネサンス・オービターは、火星を周回している人工衛星の一つです。カッシーニ・ホイヘンスは土星を周回しています。ESAが運営するヴィーナス・エクスプレスは金星を周回しています。2機のGRAIL衛星が2012年12月まで月を周回していた。いくつかの衛星が何年にもわたって太陽を周回しており、2019年には1機が追加される予定です。
人工衛星には主にいくつかの用途があります。
- 科学的調査
- 地球観測 - 気象予報、暴風雨や公害の追跡を含む
- 通信 - 衛星テレビや電話を含む
- ナビゲーション - 全地球測位システム(GPS)を含む
- 軍事 - 偵察写真や通信を含む(宇宙空間での核兵器の使用は不可


地球中周回軌道上のGPS衛星の軌道を示すアニメーション。


ESTCube-1は、科学的調査のために作られました。
オービット
人工衛星の多くは、地球低軌道(LEO)や静止軌道にあります。軌道上に留まるためには、衛星の横方向の速度が重力の力とバランスをとる必要があります。低軌道上の衛星は、多くの場合、地上から千キロ未満である。地球の近くでは、LEOでは、衛星は軌道上に滞在するために速く移動する必要があります。低軌道は、地球の写真を撮る衛星に適しています。多くの衛星は、高い軌道傾斜角(赤道の上と下に揺れる)を必要とする仕事をしているので、通信をしたり、他の地域を見たりすることができます。地球の低軌道に衛星を置く方が簡単ですが、地球から見ると衛星が動いて見えます。つまり、衛星との通信を送受信するためには、衛星アンテナ(アンテナの一種)が常に動いていなければなりません。
中軌道は、GPS衛星のためにうまく機能します - 地球上の受信機は、受信機が地球上のどこにあるかを見つけるために、衛星の変化する位置と正確な時間(と指摘する必要のないアンテナの種類)を使用しています。しかし、常に位置を変更することは、衛星テレビや多くの情報を送受信する衛星の他のタイプのために動作しません。それらは静止軌道上にある必要があります。
静止軌道上の衛星は、地球が自転するのと同じ速さで地球の周りを移動するので、地上から見ると静止しているように見えます(動いていない)。このように動くためには、衛星は赤道上を真っ直ぐ、地上から35,786km(22,236マイル)上空にいなければなりません。


静止軌道上に ある衛星。
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質問と回答
Q:人工衛星とは何ですか?
A:衛星とは、宇宙空間で他の物体を周回する物体です。月が地球の周りを回っているような自然のものと、人工のものがあります。
Q: 人工衛星は何に使われているのですか?
A: 衛星は、天気予報、通信、ナビゲーション、偵察、天文学など、さまざまな目的で使用されています。
Q: 最初の人工衛星はいつ打ち上げられたのですか?
A: 世界初の人工衛星「スプートニク1号」は、1957年10月4日にソビエト連邦によって打ち上げられました。
Q:軌道に乗せられた最初の乗客は誰ですか?
A:1957年11月3日に打ち上げられたスプートニク2号には、ライカという名の犬が乗っていました。
Q: アメリカが初めて人工衛星を打ち上げたのはいつですか?
A: アメリカは1958年1月31日にエクスプローラー1号という最初の人工衛星を打ち上げました。
Q: イギリスが初めて人工衛星を打ち上げたのはいつですか?
A: イギリスは1962年に最初の人工衛星を打ち上げました。
Q: その後、どれくらいの衛星が打ち上げられたのですか?
A: それ以来、何千もの衛星が地球の周回軌道に打ち上げられました。