19990729　カッシーニ

　もうそろそろ土星探査衛星のカッシーニ$${^{*1}}$$が地球の引力を使ってスイングバイをする。もう地球にどんどん近づいているし、どこからをスイングバイと言うのか分からないから、最接近すると言った方がいい。

　ところで人工衛星は軌道の半径をどこまで小さくできるのでろうか。人工衛星の原理の説明で、大砲の威力をどんどん増やしていくと、やがては発射した自分に砲弾が当たる、と言うのがあったと思う。つまり日本から太平洋に向かって大砲を撃つ。射程距離をどんどん伸ばしていくとやがて太平洋を越えてブエノスアイレスに到達する。更に伸ばせば大西洋を越えアフリカ上空を飛んで、中国の上空を通過してそして日本に落ちる。もっと射程距離を伸ばすため発射の速度を速くすれば自分を通過して砲弾は人工衛星になる。現実は空気があるためその摩擦で失速していくので大気圏内では人工衛星にならない。

　それならば大気のない月ではどうなのだろう。月表面に高い山が全然無いとして月表面から高さ10メートルの軌道を描く人工衛星は可能だろうか。それからテニスボールぐらいの天体にパチンコ玉ぐらいの衛星はあり得るのだろうか。
　更に四角四面の立方体の天体があったとしてその星の衛星はどういう軌道で周回するのだろうか。

*1　プルトニウムを使った電源を搭載した探査衛星　Cassini-Huygens