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人工衛星が落下するときの主な原因について知りたいです。
また、人工衛星が地球に落下して人に当たる確率は何兆分の一とか聞きましたがどうしてそのように考えることが出来るのでしょうか?

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A 回答 (7件)

>人工衛星が落下するときの主な原因について知りたいです。



人工衛星は常に落ち続けています。動力を使って軌道上に居る訳ではありません。

物を水平に真横に投げると、放物線を描いて落ちます。

投げる力を大きくすると、より遠くへ落ちます。

どんどん力を大きくすると、ある時を境に、引力を振り切って落ちて来なくなり、宇宙に飛び出します(その時の速度を「脱出速度」と言います。

では、地面に落ちてくるのと、宇宙に飛び出すのと、両方の境目の強さだったらどうなるでしょう?

地面に落ちて来ないし、宇宙に飛び出しもしません。

落ちる軌道と地球の丸さがピッタリ一致して、永久に落ち続ける事になります。

この状態を「衛星軌道に乗っている」と言います。

衛星軌道に乗っていたとしても、衛星はとても薄い地球大気や太陽風やらなにやらの影響を受け、ほんのちょっと速度が下がり続けます。

速度が落ちると、遠心力で外に飛び出そうとする力が減って、地球の引力との釣り合いが取れなくなり、軌道から外れて大気圏に再突入します(つまり、本当の意味で「落ちる」ことになる)

>また、人工衛星が地球に落下して人に当たる確率は何兆分の一とか聞きましたがどうしてそのように考えることが出来るのでしょうか?

衛星軌道は、地球上空の決まった範囲に限られます。すると「陸に落ちる確率と、海に落ちる確率」が計算出来ます。

陸地に落ちる場合、陸地を「落ちる可能性のある範囲の陸地」と「落ちない範囲の陸地」に分けられます。

落ちない範囲と落ちる可能性のある範囲は、軌道のコースによってある程度は定まるので、「陸地に落ちる確率」が計算出来ます。

また、落ちる可能性のある範囲に、どのくらいの密度で人間が屋外に立っているかは、人口と面積から計算できます。

すると「陸地に落ちた場合に人に当たる確率」が計算できます。

また「落下している衛星の部品の一部が燃え尽きないで地表にまで届く確率」も関係しますが、モノによって「このサイズの部品は絶対に地表まで届く」ってのがあって、あまり確率には関係しません。
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この回答へのお礼

例を用いた回答わかりやすいです(^^)

あの数字をだすためにかなりの情報と推測が必要となるのですね……
回答ありがとうございました

お礼日時:2012/07/18 18:21

>NASAは燃え尽きない部品を使ったんですか……なぜそんなことを……



部品によっては燃え尽きないものもあったりするのでしょう。
通常は燃料が無くなる前に制御して海に落ちるようにしているようです。
狙った範囲に落とすように制御できている状態ならば、人的被害は抑えられるでしょう。

去年の2度ほどの衛星については「制御不能」だったというところもあるでしょう。
残りの燃料使って軌道の制御もできない。って状況だった。
故に、いつどの辺りに落ちてくるのか…というのが確定しづらい状況だった。ということに。
# 地上のレーダーなんかでどこに居るのか追跡はできても、他に手が出せない状態。
太陽活動などの影響で上層の大気が膨張する(衛星にとってはブレーキになる)とか、
重力の不均衡な部分を通過した際に軌道がズレる…とか。
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この回答へのお礼

なるほど~!わざわざ回答いただきありがとうございました

お礼日時:2012/07/19 14:20

落ちてくる原因についてですが、確かに如何に宇宙空間といっても完全な真空ではなくわずかな気体や固体の原子や分子が存在しています。

したがてそれらと衝突すれば宇宙船の速度はわずかですが減速します。また、地球の自転速度より速い速度(静止衛星軌道よりも地球に近い軌道)で回っている衛星は、自らの引力で地球を加速する方向に力を与えることになるため、全く何にもあたらなくても地球を加速するためにエネルギーを使い自らの速度を失っていきます。そのため軌道修正用の燃料が尽きれば静止衛星軌道より内側の衛星は100%地球に落ちてきます。

人にあたる確率については判りませんの、他の方にお任せします。
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この回答へのお礼

なるほど、皆さんの回答を見る限り原因については色々とあるようですね

回答ありがとうございました

お礼日時:2012/07/18 19:31

低軌道の衛星が飛んでいる空間には、極薄い大気が有る。

燃料があるうちは軌道修正するが、燃料がなくなると、大気の抵抗で速度・軌道が落ちてゆき、大気圏に突入して一般的には燃え尽きる。

大型衛星の場合、一部だけが燃え尽きず、地上に落下する。

>人に当たる確率は何兆分の一

これは、特定の個人に当たる確率で、全人類のだれかに当たる確率では無かったような・・・。
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この回答へのお礼

なるほど~!

兆分の一は特定の人に当たる確率だったんですね、ご指摘ありがとうございます

お礼日時:2012/07/18 18:17

専門家では有りませんが。


人口衛星にも寿命があると思います、太陽電池の寿命、搭載機器の限界などです。
軌道も常時ずれ地球の引力圏に近づいて来ているはずです。
人口衛星以外にも打ち上げた際のロケットの一部(以前は数千と言われていましたが、今は数万かも知れません)
等は知らない内に大気圏に入り落下時は高温になるため燃え尽きて地上までは落下しません。
大きめの衛星で大気圏への進入角度で、一部が地上に落ちる可能性は有るのかも知れませんが地球の7割は海です、陸地3割、人々が生活しているのは陸地のほんの一部でしょう。
そう言った考えを元に出してる数字だと思います。
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この回答へのお礼

燃え尽きる、か。何だか気の毒ですね。数年前のNASAのケースはあまりないものだったということですね

お礼日時:2012/07/18 18:25

毎日隕石が落下してきてるのに当たった経験ないですよね?


人工衛星が当たる確率なんて 無にひとしいです
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この回答へのお礼

ですよね~(@_@)

お礼日時:2012/07/18 18:26

新しい人工衛星を打ち上げるのに、役目を終えた人工衛星が


ぐるぐる回っていては邪魔だということで、一定のラインを割った人工衛星は
わざと落とすというルールがありますので、そういう理由で落とすこともあります。
確か1000kmまでとかだった気がしますが。

主な原因は「寿命」と「故障(デブリが衝突したりってことも含)」ですが、
役目を終えて(寿命がきて)地球へ再突入しても、
人工衛星はできるだけ燃え尽きるような材料で作られています。
そうではない部品を使っている場合は、去年みたいに地球に部品が降ってきます。



>>人に当たる確率
様々な要素をかき混ぜて計算した結果算出されます。
日本では43秒に一回交通事故が発生している、ということになっていますが
それを計算するのと同じです。
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この回答へのお礼

NASAは燃え尽きない部品を使ったんですか……なぜそんなことを……

回答ありがとうございました

お礼日時:2012/07/18 18:29

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