衛星とミサイルの軌道

質問

衛星とミサイルの軌道はどのように違うのでしょうか。
どちらも打ち上げは上向きですが、その後地表に並行に向きを変えさらに衛星は周遊軌道に、ミサイルは目的地にと移行するのだと思います。
また、地球の自転による遠心力を利用するため、どちらも打ち上げ方向は通常東向きだと認識しています。
地表に並行に向きを変える高度に大きな違いがあるのでしょうか。
どなたか詳しい方教えたいただけないでしょうか。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

ruehas · ベストアンサー

こんにちは。
ロケットといいますのは地平線の向こうまで飛ばす「場外ホームラン」、
弾道ミサイルといいますのは相手国の領土に落とす「外野フライ」です。

先日、新聞でも専門家が説明していましたが、ロケットは上向きに発射されているように見えますが、実際はライナー級の軌道でないと地球の外に飛び出すことはできません。質問者さんもご承知の通り、これは秒速８ｋｍという周回速度に達するためであり、これを超えませんと衛星は地球に墜落してしまいます。ですから、ロケットといいますのは真っ直ぐ打ち上げますと「地表に対して秒速８ｋｍ」という速度を得ることができません。但し、空気抵抗の大きい大気圏はなるべく早く脱出したいということです。
これに対しまして、ミサイルが秒速８ｋｍを超えてしまいますと二度と地球に落とすことはできません。このため、ミサイルは予め目的地に対して弾道軌道を摂るような上向きで発射され、あとで角度を下に向けるということはしないはずです。

地球の自転といいますのはロケットにとっては「慣性運動」です。ロケットは大気圏を脱出しましても地球の自転方向に慣性運動をしており、この慣性運動と射出角度のベクトルが衛星の周回方向になります。このため、地球から発射して地球に落とす弾道ミサイルの場合は、基本的には地球の自転を考慮に入れる必要はないわけです。ですから、弾道ミサイルの打ち上げ方向は東西南北どちらでも一緒だと思います。

ただ、ロケットといいますのは衛星の目的によって打ち上げ方が様々に変わります。日本の種子島は赤道から離れていますので、静止衛星を打ち上げようとするならば取り敢えず南へ向かわなければなりません。このため、日本のロケット・エンジンといいますのは「再点火・再噴射」の技術がたいへん進んでいるのだそうです。

お礼

ruehas様
ていねいで分りやすいご回答感謝いたします。
そうしますと、衛星とミサイルの違いはまず打ち上げの速度、そしてミサイルは打ち上げ後故意に角度を変えることはないというふうに受け取ってよろしいのでしょうか。
では、衛星かミサイルかは何らかの手段で打ち上げ速度を測定できれば見分けはつくのでしょうか。（失敗は別として）
速度を測定できないとしたら他にどのような見分ける方法があるのでしょうか。
何回も恐縮ですが教えていただけたらうれしいです。
よろしくお願いいたします。

回答No.4

ruehas

こんにちは。
＃１です。回答をお読み頂き、ありがとうございます。

＞そうしますと、衛星とミサイルの違いはまず打ち上げの速度、そしてミサイルは打ち上げ後故意に角度を変えることはないというふうに受け取ってよろしいのでしょうか。

はい、そうだと思います。
ロケットは衛星を軌道に乗せるためにスピードが優先されます。
では、弾道ミサイルは目的地までの距離を計算に入れて山形に打ち上げられます。この場合、ミサイルが余分な速度や高度を摂るならば、目的地に落とすためにはどうしても一度減速しなければなりません。目標を狙うために管制誘導をすることはあるかも知れませんが、逆噴射をプログラムに入れて軌道を変えるということはまずしないと思います。

＞では、衛星かミサイルかは何らかの手段で打ち上げ速度を測定できれば見分けはつくのでしょうか。（失敗は別として）

そうですね、
速度と軌道に明らかな特徴の違いがありますから、これは判別の手段になると思います。

＞速度を測定できないとしたら他にどのような見分ける方法があるのでしょうか。

すみません、これはちょっと私には分からないです。
対空監視ですから、軍隊ではそれなりに研究をしているのではないでしょうか。
移動加速度が明らかに速ければ、それは地球には落ちません。だけど、「軌道高度」っていうのはどうやって追跡するんでしょうね。今回のミサイル実験でも、自衛隊や米軍の監視能力が実際にどのくらいのものであるのかが良く分かりませんでした。
米軍は衛星は墜落したと発表しました。これが「計測事実」であるならば、自衛隊も同じ結論でなければなりません。ですが、私がニュースを見逃しているのかも知れませんが、その後政府独自の見解というものが見当たりませんでした。その時点で何処に落ちたのかすぐに分からないのでは、いざというとき、どうやって打ち落とすんでしょうか。ちょっと不安です。
今回、自衛隊のレーダーもあまり役に立たなかったですよね。

お礼

ruehas様
再度の詳しいご回答、感謝いたします。
＞速度と軌道に明らかな特徴の違いがありますから
おっしゃるとおりだと思いますが、実際問題としてスペースシャトルにしても地上僅か400kmのところを回っているわけで、数分でミサイルとの軌道の違いを見分けるのは難しいかもしれませんね。
いろいろおしえていただいてありがとうございました。

回答No.3

isa-98

直径12,756.274 kmX３．１４＝円周４００５４．７ｋｍ
４００５４．７/２４＝１６６８ｋｍ/h
の間違い。　＾＿＾；

回答No.2

isa-98

ミサイルは位置エネルギーを与えれば良いです。
衛星には位置エネルギー＋運動エネルギー（約８ｋｍ/s）を与えねばなりません。

加速度がまるで違うのです。

３００ｋｍ上空なら
西に１度の迎角で撃ってくれれば基地に落ちます。（元に戻ります）
東に撃てば４．２分で１度の進みが稼げます。
（過去計算した時は音速を超えて自転しています。）

４００００＾３X３．１４/８６４００＝１４５３ｍ/s
緯度が高くなればコサイン計算が増え、速度は落ちますが

出来る限り南で、東に向かって。
は「成功、不成功」を分けるぐらいの違いになる場合があります。