衛星のしくみ

May 19 2000
毎日何千もの衛星が頭上を飛んでおり、天気予報、科学研究、通信、テレビ放送(そしておそらくいくつかの秘密のスパイ)のようなものを手伝ってくれます。空に浮かぶこれらの目についてどれだけ知っていますか?
あまり刺激的ではない時代にソビエトの展示会に展示されていたスプートニク3号。衛星は1958年5月15日に打ち上げられ、1960年4月6日まで軌道上にとどまりました。ロシアの宇宙船は他の便利な偉業の中で地球の外側の放射帯を検出しました。

「人は地球の上に、つまり大気圏の頂上に、そしてそれを超えて上昇しなければなりません。そうして初めて、彼は自分が住んでいる世界を完全に理解するでしょう。」

ソクラテスは、人間が地球の軌道に物体をうまく配置する前に、何世紀にもわたってこの観測を行いました。それでも、ギリシャの哲学者は、たとえそれを達成する方法を知らなかったとしても、宇宙からの眺めがどれほど価値があるかを理解しているようでした。

オブジェクトを「大気圏の最上部およびそれを超えて」取得する方法に関するこれらの概念は、1729年に現在有名な砲弾の思考実験を発表したアイザックニュートンまで待たなければなりません。彼の思考は次のようになりました。想像してみてください。大砲を山の頂上に置き、水平に発射します。砲弾はしばらくの間地球の表面と平行に移動しますが、最終的には重力に屈して地面に落下します。大砲に火薬を追加し続けると想像してみてください。余分な爆発物を使用すると、砲弾は落下する前にどんどん移動します。適切な量​​の粉末を追加し、適切な速度をボールに与えると、ボールは惑星の周りを完全に移動し、常に重力場に落下しますが、地面に到達することはありません。

1957年10月、ソビエトは、地球を周回する最初の人工衛星であるスプートニク1号を打ち上げたときに、ついにニュートンが正しいことを証明しました。これは宇宙開発競争を開始し、私たちの惑星または太陽系の他の惑星の周りの円形の経路を移動するように設計されたオブジェクトとの長期的な恋愛関係を開始しました。スプートニク以来、主に米国、ロシア、中国を中心とするいくつかの国が、約2,500個の衛星を宇宙に送りました[出典:ナショナルジオグラフィック]。国際宇宙ステーションなど、これらの人工物のいくつかは巨大です。他の人はあなたの台所のパン箱に快適に収まるかもしれません。天気予報、DIRECTVとDISH Networkによるテレビ放送、日常の電話での使用を確認し、認識しています。呼び出します。私たちの注意を逃れたものでさえ、軍にとって不可欠な道具になっています。

もちろん、衛星の打ち上げと運用は問題を引き起こします。今日、地球の周りの軌道上に1,000を超える運用衛星があり、私たちのすぐ近くの宇宙地域は、大都市のラッシュアワーよりも忙しくなっています[出典:Cain ]。そして、廃棄された機器、放棄された衛星、ハードウェアの破片、爆発や衝突による破片があり、それらは空を有用な機器と共有しています。この軌道デブリは何年にもわたって蓄積されており、現在地球を周回している衛星や将来の有人および無人の打ち上げに深刻な脅威をもたらしています。

この記事では、典型的な衛星の内臓をのぞき込み、その「目」を通して、ソクラテスとニュートンがほとんど想像できなかった私たちの惑星の景色を楽しみます。しかし、最初に、衛星が他の天体と正確に異なる点を詳しく見てみましょう。