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最終更新日: 2024 年 12 月 13 日

静止軌道を理解する:計算と解説

静止軌道
静止衛星は、通信、放送、観測、気象衛星です。それらは高度 35,796 km に位置し、地球の表面に対して固定された位置を持っています。彼らの高度により、地球の 3 分の 1 以上を「見る」ことができます。地球の表面をほぼ完全にカバーするには、3 つの衛星で十分です。

静止軌道とは何ですか?

L'静止軌道地球の赤道上の特定の高度に位置する円軌道であり、衛星は地球の表面上の点に対して固定されたままになります。この軌道は空で一定の位置を維持するのに役立ち、特に通信衛星や気象衛星に役立ちます。

: 静止軌道は、惑星が自分自身の周りを回る間に、衛星がその惑星の周りを回ることができる円軌道です。地球の赤道面に対するその傾きは 0 に等しいため、衛星は赤道上の常に同じ位置で空に浮いて「静止」しているように見えます。静止衛星は、地球の特定の領域を継続的に観測するために使用されます。

基本的な物理原理

静止軌道を理解して計算するには、特定の軌道力学の概念を習得することが不可欠です。

静止軌道高度計算

静止軌道の公転周期 (T) は、地球の自転周期 (24 時間または 86,400 秒) に対応する必要があります。ケプラーの第 3 法則を使用すると、軌道半径 (⃒a⃓) の公式は次のようになります。

\[ T = 2\pi \sqrt{\frac{a^3}{\mu}} \]

a を分離すると、次が得られます。

\[ a = \left( \frac{\mu T^2}{4\pi^2} \right)^{1/3} \]

地球の場合、T = 86,400 秒で、計算により軌道半径は 42,164 km になります。衛星の高度は、地球の半径 (6,378 km) を引くことで得られます。

\[ h \約 42,164 - 6,378 = 35,786 \, \text{km} \]

主な用途

静止軌道は多くの分野で使用されています。

同期軌道と静止軌道の違い

すべての静止衛星は同期していますが、すべての同期衛星が静止しているわけではありません。

同期軌道

静止軌道

静止軌道は、非常に特殊な基準を満たす同期軌道の特殊なケースです。

この構成は、約 42,164 km の半径に相当する、高度約 35,786 km で地球を周回する衛星でのみ可能です。

特性同期軌道静止軌道
衛星位置傾き・偏心により変動常に赤道上
見かけの動き空の振動の可能性空に固定された衛星
傾ける非赤道である可能性があります0° (赤道上)
偏心楕円形も可能0 (円軌道)
使用例航法衛星(他の惑星)電気通信、気象学

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