【初心者向けの完全ガイド】宇宙工学-地球軌道 の用語解説と使い方について

宇宙工学における地球軌道は、人工衛星や宇宙船が地球の周りを回るための重要な概念です。本記事では、初心者向けに地球軌道の基本的な用語やその使い方について解説します。

宇宙工学とは、宇宙に関連する技術や工学の分野を指します。人工衛星の設計、打ち上げ、運用、そして宇宙探査など、広範な領域が含まれます。地球軌道は、その中でも特に重要な要素であり、人工衛星や宇宙船が地球の重力に引かれながら周回する軌道のことを指します。地球軌道は、様々な用途に応じて異なる種類があります。

地球軌道にはいくつかの種類がありますが、主に以下のようなものが存在します。

1. **低地球軌道（LEO）**
低地球軌道は、地球から約160kmから2,000kmの高さにある軌道です。この軌道は、通信衛星や地球観測衛星、国際宇宙ステーション（ISS）などが利用しています。LEOは、地球に近いため、打ち上げが比較的容易で、通信の遅延も少ないという利点があります。

2. **中地球軌道（MEO）**
中地球軌道は、約2,000kmから35,786kmの高さにある軌道です。この軌道は、主にGPS衛星などの位置情報サービスに利用されます。MEOは、LEOよりも広範囲をカバーできるため、特定の用途に適しています。

3. **静止軌道（GEO）**
静止軌道は、地球から約35,786kmの高さに位置し、地球の自転と同期している軌道です。この軌道にある衛星は、地球上の特定の地点の上空に常に留まることができます。通信衛星や気象衛星など、長期間にわたって特定の地域を観測するために利用されます。

4. **極軌道（PO）**
極軌道は、地球の極を通過する軌道で、衛星が地球全体を周回することができます。この軌道は、地球観測や環境監視に非常に効果的です。極軌道を利用することで、地球の全ての地域を定期的に観測することが可能です。

地球軌道には、いくつかの特性があります。これらの特性は、衛星の設計や運用に大きな影響を与えます。

1. **軌道周期**
衛星が地球を一周するのにかかる時間を軌道周期といいます。LEOの衛星は、約90分で地球を一周しますが、GEOの衛星は、24時間で一周します。

2. **軌道傾斜角**
軌道傾斜角は、衛星の軌道が赤道面に対してどの程度傾いているかを示します。傾斜角が0度の衛星は赤道上を周回し、90度の衛星は極を周回します。

3. **軌道の形状**
軌道は円形や楕円形などの形状を持つことがあります。円形の軌道は安定しており、楕円形の軌道は、特定の用途に応じて利用されます。

地球軌道は