赤道上でないと人工衛星の静止衛星化が出来ないのは何故ですか？

赤道上でないと人工衛星の静止衛星化が出来ないのは何故ですか？

質問者からの補足コメント

• 

  皆さんの分かり易い説明で、よく理解する事が出来ました。
  ありがとうございました。
  ベストアンサーは回答を寄せて下さった皆さん全てなので、1人を選ぶ事は出来ません！
  ごめんなさい

    補足日時：2017/04/23 13:35

No.10 回答者： SSTTraditional 回答日時： 2017/04/24 09:36

No.9は少し理解している。

他は頭が悪い。
「よく理解する事が出来ました。」と、言えものだ。

質問者に言うけれどお前の知能では軍事偵察衛星は扱えない。

この回答へのお礼

Dans le monde je sais pas vous que des gens stupides, frivoles. Vous permettre de prendre des conseils. Qui n’apparaissent jamais en face de moi.

お礼日時：2017/04/25 15:26

No.9 回答者： satoumasaru 回答日時： 2017/04/21 21:53

以前にも回答した内容と重複しますがお許しください。

地球儀をおいて説明すればすぐ理解頂けると思うのですが、ややわかりにくくなることをお許しくださいね。

まず、人工衛星ってどういうものかご存じですよね。そう地球の周りを回っている衛星で人工的に打ち上げたものですね。では、衛星が地球をまわっているということは、何に大して回っているのでしょうか？　それは地球の中心に対してなのです。

では、赤道以外の例として日本の上に静止衛星が可能かどうか考えてみましょう。日本は地球上でどのあたりにあるでしょうか。北緯３５度ぐらいでしょうか、やや北へずれていますよね。

そこで思考実験をしてみますね。ここで仮説をたててみます。
１．人工衛星はうんと低いところ、地上すれすれをとぶとします。
２．日本と地球の中心をふくむ面で地球を半分に切ってみます。

その切り口はいろいろできますよね。そう無数にできます。でも緯度線に平行な面はできません。もし衛星が軌道すれすれに飛ぶとしたら、この切った面の円周が、日本の上をとおる人工衛星の可能な軌道なのです。ではいろいろ考えてみてください。どの衛星軌道でも日本の上空にいつもあるという衛星軌道がありますか？　ひとつもないですよね。どのように切っても、またどのように地球儀を回転させても、必ず、北へいったり南へいったりします。地球儀をどううまくまわしても、かならずそうなります。

では赤道の場合はどうなのでしょうか。赤道の一点と地球の中心をふくむ面を考えてみましょう。うまく地球儀を回転させれば、あたかもまったく同じ位置に衛星をとめておくことが可能です。ですから赤道上でなければ静止衛星はできないのです。

実際には、１日１回転の速度ですので、人工衛星としてはかなりの高度となります。

さあ、これでうまくわかっていただいたでしょうか？　
不明な点があれば私の知っている範囲でお答えさせていただきますよ。

この回答へのお礼

これまた丁寧な解説ありがとうございます

お礼日時：2017/04/23 05:15

No.8 回答者： phj 回答日時： 2017/04/20 20:16

静止衛星というのは「静止」しているわけではないのです。

たとえて言えば、質問者様が電車に乗っていて、窓の外でまったく同じスピードで走っている車が見れれば「静止しているように見える」ようなものです。

つまり、静止衛星というのは「地球の自転の速度と同じスピードで地球の周りをまわっている」ということです。同じスピードなので、空を見上げると「同じ場所にいる」から静止衛星といいます。

さて、次は土星の輪を思い出してもらうといいでしょう。土星の輪は土星の赤道にあり、土星と一緒にぐるぐる回転しています。赤道なら回転軸に対して90度真横に動くことができるわけです。

逆の言い方をすれば日本の緯度（北緯35度）のような中途半端な場所で一周することはできないのです。必ず、地球というボールの一番遠い所を回ることになるからです。そうしないと重力がまっすぐ衛星にかからないので、宇宙のどっかに飛んでいくか、地球の重力で落ちてしまうのです。

地球の重力が常にまっすぐ下にかかり、それでいて地球を一周できるのは「赤道」しかないのです。で、赤道の上空で地球の自転と同じ速度で回っているから「静止」しているようにみえるのです。

この回答へのお礼

詳しい解説ありがとうございます

お礼日時：2017/04/23 05:12

No.7 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2017/04/20 18:15

地球は地軸に対して1日1回自転している。

だから衛星の公転面も地軸に垂直になっていて1日1回自転の向きに公転すれば、止まっている様に見える。
(図の左側）

衛星公転面の中心は、必ず地球の重心(中心)だから、そういう面は赤道を含む面しか無い。
(図の右側）

この回答へのお礼

素晴らしい図解
ありがとうございます

お礼日時：2017/04/23 05:10

No.6 回答者： ノロケウィルス 回答日時： 2017/04/20 17:27

端折り過ぎた。

衛星を野球ボールでイメージしてください。

まず、ボールは【引力】で地球に引っ張られ(落ちて)ています。

次にボールを水平方向に投げます。ボールは【放物線】を描いて落ちますね？
ではでは、ボールをもっともっと速く水平方向に投げて【放物線】が地上に触れなくなると？
地球の周りを周り続ける。衛星軌道を描く。

ここまで大前提です。

では次に質問の答えに向かいます。

衛星は常に地球の中心に向かって引っ張られています。
制止衛星にするためには自転速度と引力と衛星軌道の速度がバランスを取ることが条件其の１

条件其の２
引力の軌道？を考える
自転を赤道方向から観察しよう。
赤道上では落下軌道はまっ平らな面を描きながら中心に向かう。

ところが他の場所の上空からでは落下軌道は中心に向かって円錐形を描く
そのためコントロールがものすごく難しいのでできない(しない？)そうです。

この回答へのお礼

よく分かりました。

お礼日時：2017/04/23 05:08

No.5 回答者： GooUserラック 回答日時： 2017/04/20 17:21

地球の引力と公転による遠心力がつり合う所が無いためです。

下図は「赤」が引力「緑」が遠心力です。
ちなみに燃料を常に使っても良ければどこにでも静止することが出来ます。

この回答へのお礼

地球の引力と衛星の遠心力が釣り合う場所
難しい事なんですね

お礼日時：2017/04/23 05:06

No.4 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2017/04/20 17:20

人工衛星だって地球の周りを周回している。

1日1周しても、赤道上空以外だったら、どの地点から見ても静止してる様に、とは行かない。

下図見たら解る。
朝は南の低い方に有って、夕方は北の方に来て。
この逆も有ったりで、時間と共に位置が変わってしまう。

この回答へのお礼

分かりやすい図解ありがとうございます

お礼日時：2017/04/23 05:02

No.3 回答者： mapascal 回答日時： 2017/04/20 17:08

赤道上でないと軌道が赤道に対して斜めになり緯度方向に上下に動くから。

この回答へのお礼

そうみたいですね

お礼日時：2017/04/23 05:00

No.2 回答者： zircon3 回答日時： 2017/04/20 17:02

地球の重力（引力）は地球の中心方向に向かって働きます。

一方、地球は赤道方向に自転しています。
よって赤道面以外の場所で地球の自転と同じ速度で自転方向に周るためには常に地球の中心方向に働く重力（引力）とは逆方向に同じ大きさの力を与えず付けなければなりません。つまりロケットを噴射し続けることになります。
それを続けるには莫大な燃料が必要で、その重さの衛星を打ち上げるには更に莫大な燃料が必要で、、、となります。
それは現実的に不可能です。

重力（引力）と自転方向が一致する赤道上なら地球を周回することによる遠心力と重力をつりあわせることでロケットを噴射し続けなくても高度を維持できます。そしてその速度が地球の自転速度と同じになる高度が「静止軌道」と呼ばれる場所です。

参考まで。

この回答へのお礼

なるほどそういうわけでしたか

お礼日時：2017/04/23 04:59

No.1 回答者： ノロケウィルス 回答日時： 2017/04/20 16:55

地球が自転しているからだよ。

この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時：2017/04/23 04:59