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人工衛星
宇宙は無重力なので人工衛星はジェットエンジンなどは使わず浮いていますよね。 そこで質問なのですが、人工衛星から地球の地上までひもをたらすとどうなるんでしょうか？ ふわふわ浮くと想うのですが、そのとき人工衛星が6tだったとしてどれくらいの重さまでひもの先につけても浮いているのでしょうか？ 下の質問のひもは重量0kgで絶対に切れない新素材という仮定のひもです。
- Triela1113
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- 物理学
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＞ふわふわ浮く この認識の時点で間違っています。人工衛星は揚力で周回軌道を保っているのではなく、地球の重力と衛星の高度・速度（遠心力）のバランスで周回軌道を維持しています。 人工衛星は、軌道に乗るまでに十分に加速しています。その速度（遠心力）と地球の重力のバランスで周回軌道（高度）が決まります。 衛星の高度を上げると重力の影響が少なくなるので、速度を下げることが出来ます。また、大気がごく薄くなるので空気抵抗が減少し、速度の低下が抑えられます。で、速度が低下（高度低下）したときに、姿勢制御用のロケットモーターで再加速して高度を戻すこともあります。衛星の寿命は、システムの耐久性の他にロケットモーターの燃料にも影響されます。 スパイ衛星のように、低高度に留まることを要求される人工衛星は、空気抵抗の影響を受けるので再加速の回数も多いですし、狙ったポイントを撮影するため軌道を動かすためにロケットモーターを噴かすこともあるようです・・・使いすぎると寿命が短くなるので、やたらと使うわけには生きません。 また、よく、静止衛星はどこの上空でも、好き勝手に止まっていられるように勘違いされている方がいますが、静止衛星も重力と遠心力で静止しているので、静止衛星の軌道は赤道上空にしかあり得ません（中学校の理科（物理）のレベルの話なんですが）。 ＞人工衛星から地球の地上までひもをたらすと 人工衛星は高速で周回しているので、ひもをぶら下げても、地上まで降りることはあり得ない・・・地上に届くようだと衛星は墜ちているような気がしますが・・・
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- Scull
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一般的な「低高度衛星軌道」では人工衛星は「地球を90分で一周」するほど高速です。ふわふわ浮くどころではありません。音の何十倍もの高速です。仮に「衛星がそこから落ちない」と仮定しても、ぶら下がっているものはえらい事（大気の抵抗で燃え尽きる）になるでしょう。 また、他の回答者さんも書いておられますが、ひもも含めた衛星の重心を「赤道上空３８，０００キロメートル程度の静止衛星軌道」に持ってくる事で、地表と衛星高度を結ぶ「宇宙エレベータ」が出来ます。 まだまだ実現にはほど遠い技術ですが、衛星の打ち上げなどがものすごくコストダウンできるので、研究が行われています。
お礼
ひもの先にゴンドラをつけて新しい移動手段にするなんてとんでもなかったんですね＾＾＾；
- yoneda_16
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質問前提に含まれる間違いについては他の方が指摘されていますので省略します。 人工衛星の一種に、静止衛星と呼ばれるものがあります。これは地球を地球の自転速度と同じ速度で周回する人工衛星で、地球上の人間から見ると静止しているようにみえます。 この衛星から上下につりあいをとりながら非常に軽くて強い棒を伸ばすと、理論的には地表まで届く塔が実現可能です。これを用いてロケットなどを使用しない宇宙との行き来を実現しようというのが、軌道エレベータと呼ばれる技術で、約100年前に着想されたものです。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%BB%8C%E9%81%93%E3%82%A8%E3%83%AC%E3%83%99%E3%83%BC%E3%82%BF もちろん、現実にはそのような軽くて強い素材が存在しないこと、非常に多額の予算が必要なことから実現可能性は低いです。でも、理論的には可能ということで多くのSFに出てきます。
お礼
回答ありがとうございました。 地上数百mのビルの建設で上空の強風が大きな問題になっているようではカタパルトで地球離脱は難しそうですね。。
- nrb
- ベストアンサー率31% (2227/7020)
宇宙は無重力では無いですよ・・・・・ 地球の周りを周回している人工衛星には・・大きく分けて ・地球、太陽、月の重量が働いてます そこで質問なのですが、人工衛星から地球の地上までひもをたらすとどうなるんでしょうか？ 地球に向けって降下してきます、最後には大気圏に入り殆ど燃えます され何故そうなるか・・・ 人工衛星は地球の引力で地球に引っ張られます （すなわち、地球に向かって降下する力） でも人工衛星は凄いスピードで地球軌道上を周回することにより。地球から離れる方向の力を得ています すなわち、人工衛星が落下しないの 地球に落下する力＝人工衛星は凄いスピードで地球軌道上を周回することにより。地球から離れる方向の力 だから、同じ高さを周回できるのです 所が、人工衛星から地球の地上までひもをたらすと ひもが・・空気の当たって空気抵抗が発生します そのけっか、人工衛星は凄いスピードで地球軌道上を周回しているスピードが徐々に低下します したがってだんだん・・ 地球に落下する力の方が大きくなり 地球に向けって降下してきます、最後には大気圏に入り殆ど燃えます
お礼
人工衛星って意図的ですが奇跡的に安定してるんですね。 そう言われればひもをたらすといっても空気抵抗、水や氷の付着など障害が多すぎますね。。
- maxmixmax
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↑ ヒモを垂らしても変化はないと思います。 ↓ それは紐で繋がっている地上付近の錘を人工衛星が持ち上げているという事でしょうか？ そうならば、重ければ重いほど早く衛星の軌道が変わり、速度が遅くなって、地球に落ちてくるのではないでしょうか。
お礼
↓ はい、そういうことです。 しかし、そもそもナンセンスな質問でした。。。 回答ありがとうございました。
人工衛星は浮いてるように見えて、地球の自転にあわせて等速直線運動してます。 かつ地球に落下しているので、地上からは同じ位置に見える円周を描いて回転してます。 さてそんな人工衛星に、ひもをぶらさげおもりをつければ、 そのおもりと人工衛星の逆重量比で求めた点が新たな重心となり その重心が地球に近づいてしまったため、地上に向かって落ちはじめます。
お礼
NO.6のSasakikさんの言うとおりそもそもひもは地球にとどかないということなのですが、少しいろいろな法則を無視して地球にひもの先がたどりついたとしても理論上はそのひもには人がつかまるどころか蝶も羽を休められないということですねorz
- nature345
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こんにちは 宇宙のどのあたりでと、決めてやらないと 答えが出ません。 http://www.city.miyazaki.miyazaki.jp/cul/cosmoland/hakase_situmonn/utyuu/10.htm
お礼
回答ありがとうございました。 しかし参考URLを読んでもやはり地球の周りをまわる人工衛星では不可能な質問だったようですorz
- ttigad
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どんな重さでも無重力の宇宙では浮いてしまうんではないでしょうか？？
お礼
どうやら人工衛星は地球の重力圏からはずれてふわふわ浮いている、という単純な仕組みじゃなかったらしいです。。。
お礼
回答ありがとうございました、これが最良回答だと想います。 長いはちまき付けてても速く走ってればはちまきは地面につかないってことですよね。 私の考えがもっと前の段階であさはかすぎました・・・・