月周回軌道

月周回軌道とは

月周回軌道（つきしゅうかいきどう、Lunar orbit）とは、地球の衛星である月の周りを周回する軌道のことを指します。この軌道は、月そのものが地球を公転する軌道（いわゆる月の軌道）とは異なり、主に人造衛星や探査機が月の周囲に配置されることを目的としています。月周回軌道では、遠点と近点が定義されており、遠点はアポルーン（apolune）、近点はペリルーン（perilune）と呼ばれています。

月探査機の歴史

月への探査機の送信は、1959年1月4日にソビエト連邦のルナ1号が最初に試みましたが、月の周回軌道には入らずに月の近くを通過しました。その後、同年10月4日にはルナ3号が打ち上げられ、これは月の裏側の初めての画像を取得しましたが、周回軌道には達しませんでした。1966年4月3日に、ソ連のルナ10号が月周回軌道に成功裏に投入され、初の月周回探査機として月の環境や流星塵の研究を行いました。

1966年8月14日、アメリカ合衆国はルナ・オービター1号を月周回軌道に投入しました。この探査機は、初めは楕円形の軌道を描いていましたが、適切な画像を取得するために徐々に円形に修正され、最終的には310キロメートルの高度を保ちました。その後も、アメリカは数機の探査機を打ち上げ、アポロ計画における着陸地点の選定に寄与しました。また、日本のひてん（1992年）、欧州のスマート1（2004年）、中国の嫦娥1号（2007年）、インドのチャンドラヤーン1号（2008年）など、他国でも月周回軌道への試みが行われています。

有人飛行とその軌道

アポロ計画では、アポロ司令・機械船が月への着陸の際に宇宙待機軌道を維持しました。最初は楕円形の軌道に入りますが、月着陸船が降下を始める前に、110キロメートルの半径を持つ円形の中継軌道に移行しました。これにより、約2時間で月を一周することができ、着陸間近の降下経路も計算され、月の山を避けるために適正な高度が選定されました。

軌道の外乱と影響

月周回軌道は様々な要因に影響され、特に月の質量集中による重力異常が顕著です。これは古代の衝突によって形成された構造と関連があると考えられており、この異常が月周回軌道を概ねゆがめる力を持っています。

アポロ11号のミッションでは、この影響を補正するための手法が採用され、特定の高度での円軌道が設計されました。しかし、これらの計算は実際の運用において予想よりも難しく、調整が必要であることが示されました。

まとめ

月周回軌道は、月に関連する宇宙探査において重要な役割を果たしてきました。それは、探査機や有人宇宙船が月の周囲を周回し、その表面や周辺環境の理解に寄与してきました。探査機の技術進歩と新たな発見は、未来の月の探査活動においても重要な基盤となるでしょう。

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