静止衛星はどうして静止していられるのですか？

静止衛星は２４時間で地球を一周するようになっているので、地表からみると静止しているように見えるそうです。
この場合、重力と衛星の遠心力はつりあっているのでしょうか？
なんとなく地球の引力にひっぱられて落ちて来るような気がするのですが。
それとも何らかの推進力があって、ホバリングしているのでしょうか？

よろしくお願いします。

No.5 ベストアンサー 回答者： matrsetra 回答日時： 2005/08/04 05:26

＞重力と衛星の遠心力はつりあっているのでしょうか？

つり合っています。

＞なんとなく地球の引力にひっぱられて落ちて来るような気がするのですが。

地球に向かって自由落下をしています。
弾丸を水平に打ち出すと速度が速いほど遠くに落ちます。
もっと速くすると地球の裏側へ落ちます。
もっともっと速くすると一周してきて落ちます。
速度が地表面で7.905km/sを超えると衛星になります。

＞それとも何らかの推進力があって、ホバリングしているのでしょうか？

静止する為の推進力はなくて最初に初速を付けるだけです。
人工衛星になったら楕円軌道で時折噴射して高度を上げて行き高度35786kmで周回速度が3.08km/sになった時静止した衛星に見えます。

No.7 回答者： SCNK 回答日時： 2005/08/04 19:57

もちろん釣り合っています。

ただ静止軌道まで登ると重力もかなり小さくなりますので、周速度はそれほど大きくなくても良いのです。

地上にいても地球の自転による遠心力は重力に影響しているのですよ。

ただ推進力は必要です。なぜなら常に位置を修正しないと、軌道からずれてしまうからです。そのため燃料が尽きると、静止衛星としての寿命となります。

No.6 回答者： guuman 回答日時： 2005/08/04 10:43

遠心力は見かけの力なのでこれを使って説明すると素人は混乱します

勿論玄人もよく混乱するのです
従って慣性系から地球を見ている人が納得できるように遠心力を使わないで説明するべきです
Ｎｏ．５の説明がやや妥当です
静止衛星は地球に向かって一定の大きさの加速度で加速され続けているのです
もし地球の引力がなくなれば回転の接線方向に等速度運動するのです

No.4 回答者： namnam6838 回答日時： 2005/08/04 01:56

ご推察の通り釣り合っている位置です。

静止軌道にできる軌道はかなり限られています。
静止軌道は、『赤道上の上空・35,786Km』のみです。
なので、「日本上空に静止」「上空10,000Kmに静止」というのはどうやっても不可能です。

静止するには、地球と相対的に同じスピードで回らなければなりません。
ということは、約23時間56分で１周しなければならない。かつ、地球の引力とつりあったスピードでなければならない。
下記のホームページには、ほかの距離の場合の周回時間（静止せずに回る軌道）が載っています。
http://jem.tksc.nasda.go.jp/iss_faq/go_space/ste …
つりあう位置や速度はケプラーの法則で求められます。
(地球の半径も考慮します)

静止衛星は赤道上空にあたる宇宙空間に並んでいます。ただし最低0.25度ずつ(約184Km)は離れています。
身近なものだと、東経124度と128度の赤道上空にスカパー！の衛星、東経110度の赤道上空にBSアナログ/BSデジタル/CS110度の衛星が静止しています。
今年6月にひさしぶりに「ひまわり」になった気象衛星(ひまわり6号)は、東経140度の赤道上空にあります。
写真をそこから撮っているので、東京から少し東のあたりが中心で南側から見た写真になります。

No.3 回答者： tanakarakusamoti 回答日時： 2005/08/04 01:33

静止衛星が空の上で静止しうる高度というのはただ１つです。

計算すると求められるのですが、およそ３万kmです。（地表から測って３万kmね。）
この高度というのは、衛星の質量の影響を受けません。確かに、質量を増やせば遠心力も強くなり、軌道の変更も可能なように思えてきますが、遠心力と同時に向心力である重力も強くなり、（遠心力）＝（重力）の関係が保たれるため、衛星の質量の如何に関わらず、衛星の高度は一定となります。

No.2 回答者： osumitan 回答日時： 2005/08/04 01:15

静止衛星は、地球の自転と同じ速度で地球のまわりを回るので

地表から見ると、いつも同じところにいるように見えます。
重力と遠心力が釣り合うようになっています。
遠心力は、衛星の質量、地球からの距離、回転速度で決まります。
回転速度は地球の自転と同じと決まっているわけですから、
衛星の質量か打ち上げる距離で調整するわけです。

No.1 回答者： shkwta 回答日時： 2005/08/04 01:11

＞この場合、重力と衛星の遠心力はつりあっているのでしょうか？

これが正解です。（静止衛星は地球の自転に一致して周回しています。）