極軌道

極軌道とは

極軌道とは、惑星や衛星がその母星の極の上空を通過する軌道を指します。軌道力学の用語では、赤道面に対する軌道傾斜角が約90度の軌道のことです。この軌道は、地図作成、地球観測、偵察、気象観測など、幅広い用途で活用されています。

極軌道の大きな特徴は、地球上の広い範囲を連続的に観測できることです。対地同期軌道とは異なり、常に同じ場所を同じ角度から観測するわけではありません。この特性は、地球全体をくまなく観測する上で利点となる一方で、特定の場所を継続的に監視するには不向きという側面もあります。

太陽同期軌道

極軌道の中でも特に重要なのが、太陽同期軌道です。これは、人工[[衛星]]が常に一定の地方時で同じ場所を通過するように設計された軌道です。

もし人工[[衛星]]が正確に90度の軌道傾斜角を持つ極軌道にある場合、その軌道面は天球に対して常に一定の角度を保ちます。地球の人工[[衛星]]の場合、これは1年を通して地球上の各地点の24時間を観測することを意味します。

しかし、地球は完全な球体ではなく、回転楕円体であるため、軌道傾斜角を約100度とすることで、軌道面が1年で1回転する力が働きます。この効果を利用して、太陽同期軌道では、衛星は常に一定の時刻に同じ場所を通過します。例えば、毎日午後2時に同じ地点を通過するように軌道を設定することが可能です。

この特性は、気温のセンシングなど、一定の時刻に観測する必要がある場合に非常に重要です。そのため、多くの実用衛星は太陽同期軌道を採用しています。

太陽同期軌道の高度

太陽同期軌道を実現するためには、軌道周期を短く、高度を低くする必要があります。しかし、高度が低すぎると大気抵抗により減速してしまうため、一般的には高度1000km程度の軌道が用いられます。この高度では、軌道周期は約100分となり、衛星は約50分で地球の太陽が当たっている側を通過します。そのため、観測時刻のずれを最小限に抑えることができます。

まとめ

極軌道は、地球全体を観測する上で非常に有用な軌道であり、太陽同期軌道はその中でも特定の時刻に同じ場所を通過するという特徴を持っています。これらの軌道は、地球観測、気象観測、環境モニタリングなど、様々な分野で重要な役割を果たしています。

関連項目

人工[[衛星]]の軌道
人工[[衛星]]の軌道要素

外部リンク

* Orbital Mechanics

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