人工衛星は地球の自転と同じ方向に回転する軌道が多いように思いますが、自転と反対方向に飛ぶ軌道の人工衛星はありますか。

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A 回答 (7件)

人工衛星といっても静止衛星でもなければ、みな地球の周りを周回しています。

その方向は地球に対して赤道方向だけでなく、南北方向に回るものもあります。ですから人工衛星の軌道は地球の自転方向とは何ら関係なく飛ぶことができ、実際そういう軌道の人工衛星もいっぱいあります。
カーナビに使われているGPS衛星などは、いくつもの衛星がまったくまちまちの軌道を取っているので、常にどれかの衛星が天空に見えているようになっています。
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自転の速度を初速にプラスできるので、静止衛星を含み、移動方向に意味を持たない衛星は(コストの面から)当然東の方へ飛ばすでしょう。

しかし、GPS用やスパイ衛星の一部には西回りのものもあります。打ち上げる時に初速を3割以上あげねばならないなど当然コストはかかりますが、実用上の意味があれば、当然やるでしょう。あげたあとは同じで、対地速度が速いなどのメリットを生かすんでしょうね。
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地球上の一点から見た人工衛星の運動方向は軌道半径によって変わります


月であれ人工衛星であれ力学上の違いはまったくありません
自然起源か人口起源かの違いだけです
放送衛星などの静止衛星よりも軌道半径が大きいと地球自転とは逆方向に動くように見えます
逆転衛星は実用上の意味が無いように思います
それに速度を大きくしなければならないので多くの燃料が必要です
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#2 の言われる通りの理由だと思う. 「自転とちょうど反対方向に飛ぶ」ことって, ほとんど意味がないのでは?


ああ, 「反対方向」ということでなければ極軌道を持つ人工衛星がありますね. GPS やイリジウムの衛星なんかは極軌道です. 偵察衛星でも極軌道のものがあります.
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人工衛星を自転方向に打ち上げれば自転の運動エネルギーを利用できます。

反対方向に打ち上げれば、ロケットの加速は最初は自転の運動エネルギーを打ち消すのに使われてしまい、速度0にしてからさらに加速を続けなければなりません。偵察衛星など特定の目的がない限り、最初から持っている運動エネルギーを利用しない手はないでしょう。
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Orbitron というソフト(日本語対応)があるので


興味があれば使ってみると良いかもしれません。
世界中の人工衛星の軌道が確認でき、
現在の位置もわかります。

一般的には
静止軌道→衛星放送等一定位置に居てほしいもの
それ以外→偵察衛星等地球上をくまなく観測したい
という感じではないでしょうか。

参考URL:http://www.stoff.pl/
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自転と反対方向、つまり西に向かって打ち上げる人工衛星はありません。

あまりにも効率が悪いのと、意味が無いのが理由です。
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Q月は自転してませんよね。

月は同じ面を地球に向けていますが、
それって、自転停止しているからですよね?
違いますか?

Aベストアンサー

まったくの偶然説なら「自転している」でもいいかもしれません。
月が同じ側を見せて地球の周りを1回転するから自転しているという説明は、回転座標系をさらに別の座標系から眺める必要があり、その時の回転座標系の回転がそれぞれの物体の自転に加算されることを要請しています。これでは回転座標系に属しているどのような物体にも個別に1回転が加わり、太陽系やさらに外側から見るたびに回転しているものすべて座標系の取り方で「自転している」と表現できてしまいます。

月に限らず、物体の回転を「自転している」と「自転していない」に分類しろと言われたら、他の力を受けて回転が変化しているかを考えた末で使い分けをすると思います。慣性力だけでどれだけ速く自転していた物体も、重力やモーターなどの影響で加速や減速している最中なら、「自転している」だけで片付けてしまうのは正確でないと思います。
単独の回転座標系だけで説明できない回転は、他の力が加わっている証で、その影響の度合いを理解したうえで「自転している」から「自転していない」まで意識的な使い分けが必要ということではないでしょうか。

特に、なぜ月が同じ側を向けているかというテーマが含まれ、さらに「自転」というキーワードが出てきたら、他から力を受けているかが必然的に問題になるはずです。
太古の月が慣性力で自転していたとして、現在に至るまで地球の重力が月の自転を抑制するように働き、その効果は現在でも続いているという説明を尊重するとした場合、慣性力による自転をほぼ完全に抑制して地球主導になっているという意味では、もはや月は完全に「自転していない」という表現の方が正しいと思います。

まったくの偶然説なら「自転している」でもいいかもしれません。
月が同じ側を見せて地球の周りを1回転するから自転しているという説明は、回転座標系をさらに別の座標系から眺める必要があり、その時の回転座標系の回転がそれぞれの物体の自転に加算されることを要請しています。これでは回転座標系に属しているどのような物体にも個別に1回転が加わり、太陽系やさらに外側から見るたびに回転しているものすべて座標系の取り方で「自転している」と表現できてしまいます。

月に限らず、物体の回転を「自転してい...続きを読む

Q太陽も公転してるの?

ものには重力があり、地球は太陽に、月は地球に引き尽きられているということはよく聞きます。

では太陽も公転しているのでしょうか?何かの重力によって決まった軌道があるんでしょうか?
まさか宇宙の中を浮遊しているわけじゃあないでしょうし。(もしそうなら太陽のそばを離れられない地球も、漂流してることになるし)
どの星もどこかの星の重力を受けているとは思うのですが、太陽系自体もどこかの星の周りをまわっているのですか?それともじっとしてるのでしょうか?
恒星は、重力同士がつりあってバランスよくいつも同じような配置になっているのでしょうか?

考えてるとわけがわからなくなってしまいます。

また、彗星ってありますが、あればどうして独自の決まった軌道なのですか?

wかりやすく教えていただくとありがたいです。

Aベストアンサー

太陽は直径10万光年の銀河系の中心から約28,000光年の位置で、一周
約2億2600万年で公転してます。決まった軌道かというとバルジといわれる
中心部だけでなく広く恒星が分布しており、引力の計算が膨大で観測も
百万分の一周もしてないので、一周で同じ位置になるかはわかりません。
周りの星も動いており、数万年単位では星座も形が変わります。
(参考URL に10万年後の北斗七星などあります。)
銀河系同士も近づくものがあったり遠ざかるものがあります。

彗星の軌道は、独自の決まった軌道というより、太陽に近いものは、太陽系
誕生の時か誕生から今までに構成物質がほとんど大きな惑星に吸収されたの
ではないでしょうか。太陽系のはずれにあるものが重力のバランスを崩し太陽に
落ちてきたものでしょう。その中ではずれに戻るときに木星や海王星に捕まり
数十年の周期の軌道になったものがよく知られています。有名なハレー彗星は、
ニュートンに教えられたハレーが軌道計算して、周期76年とわかった海王星族
です。

参考URL:http://www2.synapse.ne.jp/haya/cosmsurf/

太陽は直径10万光年の銀河系の中心から約28,000光年の位置で、一周
約2億2600万年で公転してます。決まった軌道かというとバルジといわれる
中心部だけでなく広く恒星が分布しており、引力の計算が膨大で観測も
百万分の一周もしてないので、一周で同じ位置になるかはわかりません。
周りの星も動いており、数万年単位では星座も形が変わります。
(参考URL に10万年後の北斗七星などあります。)
銀河系同士も近づくものがあったり遠ざかるものがあります。

彗星の軌道は、独自の決まった軌道というより...続きを読む

Q何故、月の自転周期と公転周期は同じなのでしょうか?

月の自転周期が公転周期と同じなのは、偶然でしょうか、それとも、同じになる必然性があったのでしょうか?

また、他の惑星の月で、自転周期と公転周期が同じものはありますか?

Aベストアンサー

>えーっ! と驚きました。大変おもしろいので
>ちょっと確認させてください。以下のような理解
>で良いのでしょうか?
>月には、比重が他の部分より大きい部分が偏った位置に
>埋まっている。その部分が地球に引っ張られて
>そこで止まっている。すなわち比重の大きい部分が
>地球から見て一番近い位置になるように止まって
>いるということですか?

 正解です!えーと、今では、ラグビーボール変形モデルによる説明は、はっきり言って”天動説”みたいな過去のものです。

>月が変形するという説の場合は
>その変形位置は刻々変わるはずなので
>自転周期=公転周期でピタッと止まる理由が
>まだ、あまりぴんときません。

 そのとおりです、これは、実際の月の秤動です。
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap991108.html
 軌道が楕円だし、太陽にも影響されるが、一定の所が正面に戻っています。変形モデルではこれが説明できない。なぜなら、地球起潮力が、月の相を一定の面に保つシステムを、自動制御系とみなせば、起潮力によって円が楕円に変形するモデルは無定位系だからです。外乱による位相変化は累積されるだけで、復元力は無い。これは、昔からわかっていた変形モデルの欠陥です。月も山や海があって多少はデコボコだけど、地球を向いてるのは山じゃなく海だし。その海にマスコンが発見されて、全面解決しました。

 アポロの探査でマスコンが発見されて以来、長年の精密測定の結果、起潮力によるかすかな変形より、マスコンという質量分布の片寄りの方が、決定的に大きかった。これが観測事実です。


 しかし変形説だけを信じる人が多いので、僕は驚いています。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1020594
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1096679
誤りは二重です。
マスコンが支配的である事実を受け入れないことと、
変形によるこね回しでエネルギーを吸収して、月の自転にブレーキをかけているのは、月ではなく、柔らかい地球の方であることが理解されてない。月は固い棒で、地球は柔らかなモチです。

>えーっ! と驚きました。大変おもしろいので
>ちょっと確認させてください。以下のような理解
>で良いのでしょうか?
>月には、比重が他の部分より大きい部分が偏った位置に
>埋まっている。その部分が地球に引っ張られて
>そこで止まっている。すなわち比重の大きい部分が
>地球から見て一番近い位置になるように止まって
>いるということですか?

 正解です!えーと、今では、ラグビーボール変形モデルによる説明は、はっきり言って”天動説”みたいな過去のものです。

>月が変形するという説の場...続きを読む

Qロケットがまっすぐ上に行くのはなぜ?

風船をふくらませてそのまま手を離すと空気が勢いよく出てその反動で飛んでいきます。コースはめちゃくちゃで、弓矢のようには飛んでいきません。その点、ロケットは、種子島などの打ち上げのニュースなどを見るとあまりふらつかないでゆっくり、まっすぐ発射されているように見えます。あれはなぜでしょうか。
風船に比べてとても大きくて重いので安定性があって特に何もしなくてもちゃんとまっすぐ飛んでいくのでしょうか。それとも実は細かく姿勢を直しているのだけどニュース映像ではそこまで見えないのでしょうか、それとも他に何かあるのでしょうか。知っている方いたら教えてください。

Aベストアンサー

こんばんは!

>『ロケットがまっすぐ上に行くのはなぜ?』
>その点、ロケットは、種子島などの打ち上げのニュースなどを見ると
>あまりふらつかないでゆっくり、まっすぐ発射されているように見えます。
>あれはなぜでしょうか。

宇宙に行く場合、つまり地球の引力から離れるためには
「最低速度で地球からの離脱速度が、秒速約12キロメートル」

人工衛星のように地球を周回させる打ち上げ速度は、
「最低速度で地球からの離脱速度が、秒速約8キロメートル」と言う、
驚くほどの高速度が必用と計算上分かっています。
中学もしくは高校の物理の時間に学習しませんでしたか?

それでも機体重量が大きいので発射直後は、
一定の速度に達するまで加速が緩やかなのです。
つまり機体が一定の加速度に達するまでゆっくり上昇しているので、その様に見えるのです。

>それとも実は細かく姿勢を直しているのだけど
>ニュース映像ではそこまで見えないのでしょうか、
>それとも他に何かあるのでしょうか。知っている方いたら教えてください。

ロケットは微妙な姿勢制御技術の完成があってこそ完成したのです。
姿勢制御原理の初歩的な理解を得られるよう簡単な説明を試みます。

ロケットは、実に簡単な原理を応用して姿勢を制御しています。
ただし、制御機器としては実に精密な構造で、
その性能は製造国の最高の科学技術を網羅した製品と言っても過言ではありません。

『地球ゴマ』て、ご存知ですか?
以前私も所有していたので探したのですが出てきません。
出てきたら画像を添付しようと考えていたのですが、
下記アドレスで形状とその原理を確認してください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E3%82%B4%E3%83%9E

本来の話題に戻ります。
『ジャイロ効果』と言って、
「独楽が回転しているときは、外部から力が加わらない限り、一定の方向を向く」
この物理法則を利用しているのです。

ロケット搭載した器機(ジャイロスコープ)のスイッチをオンにして、
発進すると機体内部で発進時の固定された方向を常に自動的に一定に示し続けます。

ところが、機体が傾くとその差をジャイロスコープが検出します。
その機体の傾きを自動的にコンピューターが計算し、
ロケットの噴射口の吹き出す方向の角度を微妙に変えて、
随時傾きを修正しながら定められた飛行計画の進行方向に向け、
飛び続けるから直進飛行ができるのです。

ご理解いただけたでしょうか。
この回答が、ご質問者様の問題解消につながり、
尚且つ知識の一端に納められ、後日必要な時にご質問者さまのお役に立てば幸いです。

最後に『お願い』です。
貴重な時間を割いて回答をしています。
この回答でご質問に対する問題が解消できましたら、
速やかにここのルールに従って、
「回答への補足」「回答へのお礼」などと共にポイントを付けて、
次回の質問でも多くの回答をいただけるように、
回答いただいた方々にも感謝を配慮して対処してください。
できれば読後のご意見など感想をいただけるとありがたいですね。

冗長な回答になりました。
誤字脱字などある場合は、機知にてご判断いただきご笑納ください。

なお、回答後の「お礼」「補足」での再質問には、お答えいたしておりません。
その場合は、再度の新規質問でおねがいします。

こんばんは!

>『ロケットがまっすぐ上に行くのはなぜ?』
>その点、ロケットは、種子島などの打ち上げのニュースなどを見ると
>あまりふらつかないでゆっくり、まっすぐ発射されているように見えます。
>あれはなぜでしょうか。

宇宙に行く場合、つまり地球の引力から離れるためには
「最低速度で地球からの離脱速度が、秒速約12キロメートル」

人工衛星のように地球を周回させる打ち上げ速度は、
「最低速度で地球からの離脱速度が、秒速約8キロメートル」と言う、
驚くほどの高速度が必用と...続きを読む


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