静止衛星は実は静止していない件

宇宙には空気はないが、重力はある。宇宙ステーションの中が無重力状態になっているので、宇宙には重力がないと思っている人がいるが、それは間違いである。
ニュートンの発見した万有引力の法則は、宇宙のほぼ全体で成り立っていて、例えば太陽と地球の間でも成り立っている。万有引力の法則に修正が必要になるのは、ブラックホール等の重力が非常に強い環境だけである。
地球の周りでも万有引力の法則により重力があり、地球の周りにあるものはすべて地球に落ちてくる方向に力がはたらく。宇宙ステーションが地球に落ちてこない理由は、地球の周りをすごいスピードで飛んでいるから。
静止衛星は地球から見て静止して見えるが、実際に静止しているわけではない。地球は1日に1回の自転をしているので、地球の自転と同じように1日に1回地球を回る軌道にある人工衛星は、地球から見て静止して見える。
つまり静止衛星は静止してなく、1日に1回地球をまわる軌道をすごいスピードで移動しているが、地球の自転と同じなので地球から見て静止して見えるだけ。

万有引力の法則の方程式

Gは万有引力定数
地球と静止衛星の間に働く重力を図示すると下図のようになる。重力Fは距離rと、質量mが分かれば万有引力の法則から計算できる。


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