宇宙– 宇宙の『なぜ？』 –

月探査は、着陸地点の日照、地球との通信可視、地形、温度、科学目的によって方法が変わります。月南極・永久影・裏側・長期探査を比較して違いを解説します。

人工衛星は雲や大気から届く可視光・赤外線を波長ごとに測り、雲頂高度や水蒸気などの気象情報へ変換します。ひまわりの観測の仕組みを初心者向けに解説します。

人工衛星の高度が違って見えるのは、実際の軌道高度と観測者から見た仰角が別だからです。楕円軌道、大気抵抗、ISSのリブースト、観測場所による見かけの高さの違いを解説します。

人工衛星の電源は、観測機器だけでなく、姿勢制御、データ処理、通信、ヒーターまで支えます。SAR観測、日陰でのバッテリー運用、深宇宙のRPSなどから、電源が地球観測や宇宙探査を成立させる理由を解説します。

深宇宙では通信遅延を消せないため、片道光時間・往復光時間を測り、探査機時刻と地球受信時刻を分け、航法・コマンド計画・自律制御・データ保存へ組み込みます。レンジング、DTN、MMXを例に仕組みを解説します。

火星探査は、観測目的や着陸地点によって周回機・固定着陸機・ローバー・航空機を使い分けます。地形、標高、日照、季節、電源、通信まで含めて違いを解説します。

人工衛星はスタートラッカやジャイロで現在の姿勢を測り、搭載コンピューターが目標との差を計算し、リアクションホイールやスラスタで向きを補正します。姿勢制御の基本を解説します。

人工衛星の速度が違って見えるのは、実際の軌道速度と観測者から見た角速度・相対速度が別だからです。楕円軌道、頭上通過、ドップラー効果、静止衛星を例に解説します。

人工衛星の長寿命化は、同じセンサーで長い時系列を作り、気候・海面・温室効果ガス・天体の長期変化を追跡し、後継衛星との重複観測でデータをつなぐことに役立ちます。寿命の長さが科学価値を高める理由を解説します。

重力アシストでは、惑星の重力で探査機の速度ベクトルを曲げ、惑星自身の公転運動とのエネルギー交換によって太陽に対する速度・方向・軌道を変えます。はやぶさ2、Bプレーン、加速・減速の仕組みを解説します。