衛星は、ある程度「不思議な」物体です。彼らは宇宙を旅します。私たちのほとんどがそこに行ったことがないので、エキゾチックな場所のように感じます。それらは私達がそれらを見ることができないほど遠くにあります。彼らは通常数百万または数十億ドルの費用がかかります、それは私たちの誰もが個人的にそれを所有することは決してないことを意味します。等々…
軌道力学を個人的に体験する簡単な方法がないため、軌道力学も不思議なものになる可能性があります。しかし、少し想像力を働かせれば、軌道力学の背後にある基本的な考え方を非常に簡単に理解できます。私たちは常に軌道力学で遊んでいることがわかりました！
ボールを投げるとどうなるか考えてみてください。あなたが大きなフィールドに立っていて、ピッチャーのようにできるだけ激しく野球を投げると想像してみてください。ボールは100フィート（30メートル）移動してから地面に当たる可能性があります。あなたはボールを軌道に乗せます-それはボールの軌道が非常に短いということだけです！
ここで、ボールを投げる代わりに、ライフルをまっすぐ水平に撃ったと想像してください。弾丸は重力に屈して地面にぶつかる前に1マイル（1.6 km）移動する可能性があります。
ここで、シェルに非常に高い初速度を与えることができる非常に大きな大砲を撃つと想像してください。また、私たちの世界が丘の心配を取り除くために完全に水で覆われていること、そして大砲がまっすぐに水平に撃たれていることを想像してみてください。そのパスは右の画像のように見えるかもしれません。
この図では、シェルが地面にぶつかる前の一定期間、実際に地球のカーブをたどるのに十分な距離まで進んでいることがわかります。
これらの例をまとめているのは空気抵抗です。この大砲を月に持って行き、最も高い山の頂上に取り付けたと想像してみてください。月は大気がなく、宇宙の真空に完全に囲まれています。砲弾の速度を適切に調整して大砲を撃った場合、砲弾は月のカーブに完全に追従します。月のカーブがそれから離れるのとまったく同じ速度で落ちるので、地面にぶつかることはありません。最終的には月の周りを曲がり、大砲の後ろに突っ込みます！月では、実際にはそのような非常に低い軌道に衛星を置くことができます-山を避けるために地面からわずか1〜2マイル離れています。そして、衛星はおそらく大砲から発射される可能性があります。
地球上では、衛星は大気圏から上昇し、宇宙空間の真空状態になって、任意の時間軌道を回る必要があるため、それほど簡単ではありません。大気の干渉を避けるために、200マイル（320 km）上がほぼ最小です。ハッブル宇宙望遠鏡は、高度380マイル（600 km）程度で軌道を回っています。しかし、原理はまったく同じです。衛星の速度は、地球のカーブが衛星から離れるのと同じ速度で地球に落下するように調整されます。衛星は絶えず落下していますが、地面にぶつかることはありません！
ここにいくつかの興味深いリンクがあります：
- 軌道力学
- 天体および軌道力学
- 軌道力学
