まとめ
- 地球などの天体の周りを公転し、通信、放送、観測、測位などの任務を遂行する人工の装置。
- ロケットによって打ち上げられ、重力と移動による遠心力が釣り合う「第一宇宙速度」以上の速度を維持することで、特定の軌道上に留まり続ける。
- 気象観測衛星「ひまわり」やGPS衛星など、現代社会のインフラとして不可欠な役割を担っている。
解説
人工衛星は、ロケットの先端部分に格納されて打ち上げられます。高度に応じた適切な速度（例えば地表付近では約7.9km/s）で飛行することにより、地球の重力に引き寄せられつつも、その速度による遠心力で落下せずに軌道を回り続けます。主な軌道には、赤道上空約36,000kmで地球の自転と同じ周期で回る「静止軌道」や、高度数百kmから数千kmを回る「低軌道」があります。
人工衛星を運ぶロケットは、酸素がほとんど存在しない宇宙空間で燃料を燃やす必要があります。そのため、燃料とともに「酸化剤」を自ら積み込んでいます。液体燃料や固体燃料と酸化剤が反応することで激しい燃焼が起こり、そのエネルギーがロケットの推進力に変換されます。この仕組みによって、人工衛星は重力を振り切り、必要な速度まで加速することができるのです。
人工衛星は、地球のまわりを回っている「人工の月」のような装置です。天気予報のために雲の様子を調べたり、テレビの放送を届けたり、スマホの地図で自分の場所を教えてくれたり、私たちの生活にとても役立っています。
人工衛星はロケットに乗って宇宙へ行きます。宇宙には空気がなくて酸素もありません。ふつう、火を燃やすには酸素が必要ですが、ロケットは自分の体に「酸化剤」という酸素の代わりになるものを積んでいます。これを使って燃料を燃やし、すごい勢いでガスを吹き出すことで、宇宙まで飛んでいくことができるのです。
宇宙に着いた人工衛星は、地球に落ちてこないように、ものすごいスピードで地球のまわりを回り続けます。このスピードが落ちると地球に落ちてしまいますが、速さを保つことでずっと宇宙にいられるのです。
世界で初めての人工衛星は、1957年に打ち上げられた「スプートニク1号」という名前です。大きさは直径58センチメートルくらいで、今の衛星に比べるととても小さかったんですよ。
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