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NIE「ののちゃんのDO科学」

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人工衛星なぜ落ちないの?

広島県・井上智代さん(中1)からの質問

イラスト

人工衛星はなぜ落ちない

 ◇ののちゃん 夜空(よぞら)を光の点が横切(よこぎ)って飛んでいくのを見たよ。お父さんが人工衛星だって教(おし)えてくれた。人工衛星はずっと地球(ちきゅう)の周(まわ)りを回(まわ)っていて、どうして落ちてこないの?

 ◆藤原先生 人工衛星は宇宙(うちゅう)にただ浮(う)かんでいるんじゃないわ。すごい速(はや)さで飛びながら、地球の丸みに沿(そ)って落ち続(つづ)けているのよ。

 ◇ののちゃん えっ!? どういう意味(いみ)?

 ◆先生 地球には重力があるから、投(な)げたボールは地面に落ちるわよね。では、ボールを投げるスピードを速くしていったら、どうなるかな?

 ◇ののちゃん どんどん遠くまで飛んでいって、宇宙へ飛び出しちゃうのかな。

 ◆先生 ものすごく速くすれば、そうなるわ。でもその前に、地球の外に飛んでいこうとするボールの力と、ボールにかかる重力がつりあったところで、ボールは丸い地球に沿って飛び続けるようになるの。じゃまになるような山や建物(たてもの)、空気(くうき)の抵抗(ていこう)がなければ、地球を1周して、投げた人の背中(せなか)に当たるかも。このボールが人工衛星よ。

 ◇ののちゃん どれぐらい速いと地球を1周するの?

 ◆先生 秒速(びょうそく)約8キロ以上よ。1時間半で地球を1周するスピードね。地球を回る人工衛星にするには、この速度(そくど)が必要(ひつよう)なの。

 ◇ののちゃん もっと速くしたらどうなるの?

 ◆先生 地球の周りを大きな楕円(だえん)を描(えが)きながら飛ぶようになる。さらに速くなると、地球の重力を振(ふ)り切(き)って飛んでいってしまうわ。

 ◇ののちゃん そんなスピードを出すのは大変(たいへん)だね。

 ◆先生 地上に近いと空気がじゃまだから、ロケットで高いところまで持って行くの。ロケットは上昇しながらだんだん体を倒(たお)して、最後(さいご)は横方向(よこほうこう)に飛んでいるのよ。スピードを出すために、地球の自転(じてん)と同じ方向に打ち上げているわ。

 ◇ののちゃん いったん飛び始めたら、そのままずーっと飛び続けるの?

 ◆先生 地上から500〜600キロぐらいの低い軌道(きどう)では、薄(うす)くても空気があるので、その抵抗を受けてだんだん軌道は下がってくるの。大気(たいき)の状態(じょうたい)や衛星の形にもよるけど、一年に数キロ低くなることもあるわ。

 ◇ののちゃん そんなときはどうするの?

 ◆先生 そのままでは地球に落ちてしまうから、衛星は時々(ときどき)、エンジン噴射(ふんしゃ)をして軌道を上げているのよ。400キロのほどの高さにある国際(こくさい)宇宙ステーションも時々エンジン噴射をしているんだって。

 ◇ののちゃん 高いところに戻(もど)るのを、うっかり忘(わす)れたら大変だね。

 ◆先生 ののちゃんも、うっかり夏休みの宿題(しゅくだい)を忘れないようにしてね。

 (取材協力=宇宙航空研究開発機構助教授・山川宏さん、構成=福島慎吾)

(朝日新聞社発行 8月28日付be)

(1)人工衛星は、たくさんの国が打ち上げているよ。宇宙でどんなことを調べているのかな。 (2)人工衛星によって、地球を回る軌道が違っているよ。どんな衛星がどんなところを回っているのか、調べてみよう。


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