宇宙大好き主婦

日々宇宙の事を考えている主婦です。周りに宇宙好きがほとんどいない、なら自分が詳しくなってやれ!!と始めたブログです。一緒に宇宙の疑問を解決していきましょう!

潮の満ち引きと月の関係

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こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。

 

私、海の近くに住んでいるので、

釣りをしたりシュノーケルをしたりと、

時々遊んでいるのですが、その時気になるのが潮の満ち引き。

潮見表なるものを、スマホのお気に入りに入れては

夏になるとよく見ています。

 

さてさて、そこで気になったのが、

潮の満ち引きはどのように起こっているのか?

月の引力が関係しているというのは知っているけど、

具体的にどのような仕組みで起こっているのか。

 

潮が引いた時の海の水はどこへ行っちゃうの?

と極めてあほらしい疑問が浮かんでしまい

かと言ってその答えをちゃんと出せなくて悔しいっ。

二人の私が自問自答しているので、

詳しく調べてみたッ!!

  

 

潮の満ち引き(潮汐ちょうせき)とは

 まず、そもそも潮の満ち引きとは、

月や太陽の引力によって海面が昇降する現象です。

通常1日に2回、干潮(潮が引いて、海面の高さが最も低下した状態)と

満潮(潮が満ちて、海面の高さが一番高くなった状態)が起こります。

 

なぜ潮が引いたり満ちたりするの?(潮汐力)

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出典:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

 まず、重力について、

重力は距離によって強さが変わります。

重力源に近いほど強く、遠くなれば弱くなります

ですので、月に近い側の地球は月の重力で海水は膨れ満潮になり、

逆に反対側は月による重力は弱くなります。

反対側は他のどの部分よりも重力が弱くなるので

外側に向かって引き伸ばされたような形になります。(こちらも満潮)

地球自体が目に見えて引き伸ばされることはありませんが、

流動的な海水はその傾向が強く出ます。

もう少し表現を変えると、どこよりも重力が弱くなっている故に

海水が取り残されている。

これを潮汐といいます。

 

潮汐力に関してはかなり詳しく調べてみたのですが

多くの記事に遠心力と言う言葉が使われていましたが、「潮汐力」に関しては直接遠心力は関係ありません。

それはなぜか、 

まず、はじめに認識しておかなくてはいけないことは、

月が地球を公転しているわけではなく、

お互いに公転しあっているという事です。

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出典:wikipedia

上記の画像でもわかるように、地球と月はお互いの共通重心を中心に回っています

共通重心は地球の内部にあり、

地球の中心から月寄りに約4600kmずれたところにあります。

 そして、この時に地球にかかる遠心力は地球のどこにいても均一だという事。

よくある勘違いは、

地球が月に振り回されるような形で、月の直下は遠心力が弱く

反対側は強いといこと。それによって潮汐力が起こるという考えは間違いです。

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出典:wikipedia

 上記の画像を見ると、地球のどの地点にいても回転速度が

同じだという事が分かると思います。

つまり、どの地点でも遠心力が同じようにかかるため

遠心力によって潮汐力を説明することは間違いとなるわけです。

 (月に最も遠い反対側が満潮になるという点で、

正確には、遠心力は関係はしているのですが、

潮汐力という意味では、遠心力ではなく月による重力の違いが影響しているという事です)

なぜ1日に2回、引いたり満ちたりするの?

地球は1日に1回自転します。
月は27.3日かけて地球の周りを公転しているので、
地球が一回転する間、月の位置はそこまで変わりません。


つまり、地球が一回転する間に月に近い所と遠い所(満潮)と
干潮のところが2回訪れるという事です。

 年に数回は1回だけの日もあります。

 

なぜ月の公転周期と満ち欠けの周期は違うの? 

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出典:中学5教科勉強サイト

月の公転周期27.3日です。

そして、月の満ち欠けの周期29.5日。

何でぴったり同じではなく2.2日の差が出てくるのでしょうか?

 
ここで、忘れてならないのは、地球も太陽の周りを365日かけて公転しているということです。

1か月で、地球は太陽の周りを30度公転します。

そして、月は地球の周りを360度公転します。


月が1か月で360度公転している間に地球は30度分進んでしまっているので、

そのぶん、月は次の満月になるまで余計に回転しなくてはいけません。(上記参照)


そのため、満ち欠けの周期の方が2.2日長くなります。

 大潮と小潮はどのような時になるの?

大潮とは、干潮と満潮の高低差が一番大きい時、

小潮とは、高低差が一番小さい時をいいます。

潮の満ち引きに関して、月だけの影響を受けているわけではありません。

月の半分ほどですが太陽からの影響も受けています

大潮

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上記のように月ー太陽ー地球が一直線に並ぶときに大潮となります。

月の月齢は「満月」と「新月」です。

 

小潮

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上記のように 月と太陽が直角(90℃)にずれた状態の時に、

月と太陽潮汐力がお互いに打ち消し合う形になります。

そのため月の潮汐力が弱まり、

満干潮の潮位差は最も小さくなるため、小潮となるのです。

月の月齢は「半月」となります。

 

月の形を見れば、今日の潮の状態が

だいたいどのような感じかわかるってことですね♪

 

いやいや、今回は「潮汐力」について頭を悩ませました。。

私の理解力が乏しいもので、遠心力を切り離して考えるのが

難しく、時間がかかってしまいましたが、

わかればなるほどと、なりました。。

 

天の川とは何?なんで川のように見えるの?

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こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。

 

皆さん、天の川ってみたことありますか?

私はありませんッ!

う、う。。。何度か見ようとしてみたものの

天気が悪くて見えなかったり、ほんと、天の川に限らず

星空には縁がないんです。。

 

実際見たことはないけど、画像なんかでみるとすっごくきれいですよね~☆彡

でも、昔から疑問が、、

なぜ天の川って見えるの?

私たち太陽系はは天の川銀河の一員ってことは何となく知ってるけど、

中にいるのに川のように夜空に見えるのってなんだか不思議、、。

ってことで調べてみたッ!!

 

 

銀河と銀河系の違い

まず、銀河と銀河系の違い皆さん知ってますか?

 

私は知りませんでした!

 

そもそも銀河とは、たくさんの星の集まり(集団)のことです。

宇宙には1700億個の銀河があると断定できるそうですが、

実際には2兆個ほどの銀河が存在しているのではないかと言われています。

 

そして、銀河系とは私たち太陽系も属する銀河のこと。

天の川銀河」とも言います。

銀河系=天の川銀河という認識で良いと思います。

 

天の川銀河について

私たち太陽系が属する銀河を天の川銀河と言います。

天の川銀河は、直径10万光年、中心部の厚みが1万5000光年の円盤状の星の集まりです。

天の川銀河の恒星(太陽)の数

天の川銀河には2000億個もの恒星(太陽)があると言われています。

 

2000億個も太陽があったら、惑星の数なんて計り知れないですね。。

 

太陽系の位置

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天の川銀河での太陽系の位置は中心から約2万6000光年と推定されています。

 

太陽系が天の川銀河を公転する速度

地球は、自転をしていて、太陽の周りを公転しています。

さらに、天の川銀河の中でも回っています。

 

 その速度なんと、時速86万400km!!(秒速240km)

約2億年かけて天の川銀河を一周しています。

 

中心はどうなっているの?

天の川銀河の中心には、太陽の300万倍もの質量を持つ巨大なブラックホールがあることがわかっています。

天の川銀河ブラックホールは静か!?

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出典:NASA 

天の川銀河に限らず、他の多くの銀河の中心にはブラックホールがあると考えられていますが、多くの銀河には非常に活発に活動しているブラックホールがあると考えられています。

一方、天の川銀河ブラックホールは比較的静かだと考えられています。

なぜそのように考えられるかと言うと、「磁場」が関係しています。

簡単に説明すると、天の川銀河ブラックホールには、ブラックホールに塵やガスが吸い込まれるよう誘導する磁場の他に、ブラックホール周辺の軌道へと誘導する磁場も存在するからです。

 (多くの銀河のブラックホールは周辺機の軌道へ誘導する磁場はないと思われるため、活動が活発)

上記の画像は、天の川銀河ブラックホール周辺の磁場の流れをを現した画像。中心へと流れる磁場(青線)のほかに、周辺へと誘導する磁場(ピンク線)が確認されます。 

 

なぜ川のように見えるの?

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 夜空を川の流れのように帯状に天の川が見えるのはなぜでしょうか?

天の川銀河は立体で考えるとどら焼きのような形をしています。

上や下から見ると丸く渦を巻いていますが

横から見ると平たいお皿の真ん中だけが膨らんでいるような形をしています。

上の画像を見ていただくと分かる通り、

天の川銀河を中心に向かって横から見ているので、あのような形になるんですね

 

なぜ真ん中だけ厚みがあり明るいの?

そして、なぜ真ん中はこんもりと厚みがあり、明るいのでしょうか?

 

それは、先にも述べたように、銀河の中心にはブラックホールがあります。

ブラックホールはその強い重力でたくさんの星を集めています。

太陽系は天の川銀河の中心からおよそ26000kmの位置にあるとお話しましたが、

そのくらいの位置だと、10光年の間に恒星は2個~5個程度しかありません。

(太陽系から一番近い恒星まで4光年あります)

しかし、銀河中心のブラックホールに近づくと太陽と木星ほどの距離にまで

恒星同士が近づいています

とても狭い範囲で星がひしめき合っているわけですね。

その結果、中心部分がとても明るく光って見えるわけです。

夏に天の川が見れるのはなぜ?

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実は、天の川は一年中見れるのですが、

季節によって見える位置が変わります。(上図参照)

 さきほど、天の川は中心に向かって横から見ているとお話しましたが、

そうなっているのは、夏だけなんです。

冬は天の川銀河の外側しかみれません。

 

それはなぜか、、

今度は下の図を見てみましょう。

地球は一年かけて太陽の周りを公転しているので、夏の夜空では天の川銀河の中心部、冬の夜空には銀河の外側を見ることになります。つまり、冬には銀河の中心部と地球の間に太陽が挟まれている形になってしまいますね。なので冬の夜空に銀河の中心部を見ることは出来ません。。

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天の川の事を沢山調べていたら、ますます本物を見たくなってきちゃいました。。

オーストラリアには天の川の明かりだけで、

影が出来てしまうほど、きれいに天の川が見れる場所があるそうです。。

いつか絶対行ってみたなぁ~。。

 

宇宙大好き主婦の宇宙グッズ紹介

こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。

 

さて、今日はちょっと趣向を変えて、

誰も興味がないであろう私の宇宙グッズをご紹介します。

 

iphoneケース 

 

最近、機種変更をしまして、格安携帯なもんで、

ケチってApple careに入らなかったので

壊したらイカン!ってことでケースを新調しました。

とにかく衝撃に強い、

そして素敵な宇宙柄があったので「iface」をチョイス♪

 

 実際使ってみた感想は、ちょっと重い。。

持ち物をなるべく軽くしたい私にはちょっと残念なところだったけど

その分、衝撃にはめちゃめちゃ強そうで

これで壊れたらあきらめもつくよなってくらい頑丈そうです。

 

そして、柄はなかなか気に入っています♪

星雲をモチーフにした「ネビュラ」を選びましたが、

この色合いがとても好きで

前回の記事でも調べ上げた星雲柄だったので、

「ここが分子雲で星が誕生するのかしらっ」なんて、

妄想を巡らせるのにもぴったりなケースで大満足です!


 
ワークマンプラス ジャケット

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 ワークマンプラスが最近平塚ららぽーと入ったので

最近ちょくちょく見ていて、

このジャケットは柄が気に入ったのと

着心地がとても良かったので購入♪

 

キャンプが好きで家族で行きますが、

撥水性抜群のこちらのウェアはキャンプでも活躍してくれそう。

 

手作りバッグ

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これは自分で作りました。

息子が幼稚園入園する時に作ったバッグの残り布でw

(息子に宇宙好きを押し付けてます(;´∀`))

 時々、何かを無性に作りたくなるもので、

無心でバッグ作り。。

あまり実用性はなさそうなバッグが完成。

近所を散歩位なら大丈夫でしょ!?

 

 


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そんな訳で、全部持ったらだいぶ怪しい人が完成しました!w


どう考えてもNGな格好だけど、

いいんです!コスモ柄大好きなんです!!

 

星には寿命がある!?誕生から死まで

こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。

 

前回の記事で、

赤ちゃんの星や、おじいちゃんかおばあちゃんの星があるとお話しました。

という事は、人間と同じように誕生から死まで、

星の一生も順序がしっかりあるってことだよね。

 

星の一生がとっても気になったので調べてみたっ!!

 

 

  

星の誕生

 宇宙空間には、ところどころに雲のようなものが浮かんでいます。

その雲はガス(ほとんどが水素とヘリウム)の集まりで、
ガス雲のとくに濃いところは分子雲とよばれ、星が誕生する場所になります。

(ここで言う星とは太陽などの恒星を指します。恒星についてはこちら

 

分子雲のさらにガスが濃い部分はだんだんに熱くなります。

ガスは回転しながら集まり、円盤をつくります。円盤の中心では100万年ほどの時を経て原始星とよばれる星の赤ちゃんができます。原始星の内部の圧力が高まると、星のエネルギー源である“核融合反応”が始まり、水素原子からヘリウムを作る活動が行われます。

そして、きらきらと輝く立派な恒星となります。

 

太陽も46億年前にこのようにして誕生しました。

 

星の寿命や死

星は核燃料を使い果たすことによって死んでいきますが、

その生涯は生まれた時の重さによって変わります。

 

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出典:NASA

太陽よりもずっと軽い星の死

燃料である水素が減ってしまうと、どんどんつぶれ、暗くて小さな褐色矮星※1になります。

※1 褐色矮星とは・・・恒星になりきれなかった天体。誕生直後だけわずかに輝き、その後は余熱で光りながら徐々に冷えて暗くなっていきます。

 

太陽くらいの重さの星の死

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出典:NASA

赤く膨らんで赤色巨星※2になり、膨らんだ表面からガスがゆっくりと宇宙空間に流れ出していき、やがてそのガスが無くなり星の中心での核燃焼が燃料切れで止まります。そして中心部のみが白色矮星※3として残り、徐々に冷えていきます。この白色矮星が流れ出たガスを照らしている状態を、惑星状星雲と呼んでいます。

 

※2 赤色巨星とは・・・星が一生の終わりに近づくと、水素の燃えカスであるヘリウムや、さらにヘリウムが燃えたカスの炭素や酸素が星の中にたまっていきます。この燃えカスによって、星の中のエネルギーのバランスがくずれ、星は大きくふくれあがって赤色巨星となります。表面温度が低いため赤く見えます。

 

※3 白色矮星とは・・・太陽の8倍以下の重さの恒星が最終的に行き着く状態の星。太陽もいずれこうなります。赤色巨星の状態で燃料を完全に使い果たして残った残骸。

 

太陽より大きな星の死

赤色巨星(または赤色超巨星)となった後、水素を全部燃やしてしまう前に、燃えカスが溜りすぎてその重さを支えきれなくなり、大爆発を起こします。これを超新星爆発※4と言います。超新星爆発が起きると、星のほとんどの部分がふき飛ばされますが、中心部に中性子星※5(星の一種だが、自分では光らない)や、さらに質量が大きいとブラックホール※6ができます。

 

※4 超新星爆発とは・・・太陽の重さより8倍以上重い星は、内部で核融合の燃料となる物質を全て使い果たすと、星を支えていた圧力が下がり、重力が強くなってしまいます。(突っ張り棒を急に外した感じ)
すると中心部が一気に崩壊し、とつぜん大爆発をおこします。

これを「超新星爆発」と言いますが、星の最期なのになぜ「新星」か??

それは、超新星爆発でふき飛ばされた水素などの物質は、やがてまた集まってきて新しい星の誕生の舞台である「星雲」になります。ひとつの星の死が、新しい星の誕生につながっているのです。(地球から見ると新しい星ができたように見えるためとも言われます)

 

※5 中性子星とは・・・少しだけ重さが足りなくてブラックホールになりきれなかった赤色巨星からできる星です。原子を構成している素粒子(陽子、中性子、電子)のうちの一つである中性子がぎっしりつまっているため、「中性子星」と名付けられました。

密度が非常に高いので、太陽と同じ重さでも中性子星だと直径20km程度ととても小さくなります。

 

※6 ブラックホールとは・・・非常に重い星が最終的に行き着く状態の星。密度がとても高く、もし地球と同じ重さのブラックホールがあったらとしたら、その大きさはわずか2cmほどになります。

ブラックホールは光さえも、その強力な重力で吸いこんでしまいます。よってブラックホールは光を発することができません。 

 

 

 

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いやはや、星の一生は大きさによって全然違う事がわかりましたねぇ~

地球から約642光年の距離にあるオリオン座の1等星「ベテルギウス」は

太陽の20倍程度の質量があり、すでに赤色超巨星になっているため、

近々「超新星爆発」を起こすのではないかと言われています

まぁ、実際にはとっくに爆発してるかもしれないですが(今見てるのは642年前の姿なので)とても親しみのある星なので気になりますね。。

なぜ瞬く星とそうじゃない星があるの!?

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こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。

 

星がきれいな夜は、よく夜空を見上げているのですが、

飛行機かって思うほどキラキラとまたたいている星がありますよね。

なんかもう、「私への何かのメッセージ!?」なんてあほらしい事を思って、

一人目を輝かせている私ですが、ここで疑問が。。

そもそもなぜ瞬いてるの!?

カッッと目を見開くように、一切の不安定さなく強い光で輝いてる星もあるというのに。。

その違いは何だろうか。。

 

そんな訳で調べてみた!

 

 

 なぜ星は光っているの!?

 

そもそもなぜ星は光っているのか、、

それは燃えているからです!!

火が光って見えるのとおんなじですね♪

 

って、おいおい、そりゃいくらなんでも、はしょりすぎやしないかい。。

もう少し詳しく教えてくれぃ、、

 

星の事については

星空は幽霊だらけ!? - 宇宙大好き主婦

で詳しく解説しています。

 

星はだいたい恒星な訳ですが、(太陽も恒星)

恒星は核融合によって光っています。

 

水素をヘリウムに変換する過程で
ものすごいエネルギーが発生するから光るのですが、

この辺のことを詳しく掘り下げても私には中々理解できないので、

簡単に説明すると

水素原子がたくさん集まって、質量が増えていき、

自らの重力で内部圧縮が高まり1000万度を超えると光り輝く恒星になります。

 

木星や地球は星になれた?

木星は主に水素とヘリウムで出来ているので、

恒星になれた可能性はありましたが、圧倒的に質量が足りないため恒星にはなれませんでした。

(恒星になるためには太陽の8%以上の質量が必要ですが、木星は太陽の0.1%ほどの質量しかありません。)

ちなみに、地球は主成分がケイ酸塩なので、どんなに質量が大きくても

恒星にはなりえません。

 

瞬く星とそうじゃない星の違いは?

瞬く星

 結論から言うと、地球の大気の影響によって恒星が瞬くということです!

 

少し詳しく説明すると、、

空気の層には、濃いところや薄いところ、温度の高いところや低いところがあったり、水蒸気の多いところや少ないところが入り混じっています。それによって、光の屈折率が変わります

そしてその空気の層は対流したり、風が吹いたりして流れ、常に揺れ動いているため、星の光もチラチラと揺れます。これが瞬きとなります。

 

瞬かない星

 一方、瞬かない星のほとんどは、太陽系の惑星、金星、火星、木星土星です。

なぜ瞬かないのか、それは単純に他の恒星に比べれば圧倒的に近くにいるわけですから、(一番近い恒星でも4.39光年離れてます。)単純に光が強いということ、

あとは、 『面光源』だからなんです。

『面光源』とは、例えば恒星を100倍の望遠鏡で見ても、形がわかるほどは見えません。ただの光の点です。

ところが惑星は、しっかり形が見えますよね。(木星なら縞模様、土星なら輪が見えるなど)

 

つまり、肉眼では同じ「光の点」でも、望遠鏡を覗けば全く違います。

これを点光源(恒星)、面光源(惑星)と区別します。

 

実際は惑星も、空気の層を通っているので瞬いているはずですが、

“点”と“面”の違いで瞬きがわからないだけなのです。

 

星の色が違うのはなんで?

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出典:宇宙兄弟official web

 星の色の違いは、表面温度の違いによります。

上の図でもわかる通り、温度が高いほど青くなり、低いほど赤くなります。

 

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出典:jaxa

赤い星の温度=2000~3300度未満
オレンジ色の星の温度=3300~4700度程度
黄色の星の温度=4700~7200度程度
白色の星の温度=7200~1万1000度程度
青から青白い色の星の温度=1万~数万度程度

 

太陽はおよそ6000度なので、黄色っぽい色ですね。

生まれて間もない頃の星は、星の中に燃やす材料がたくさんあるので高温で燃えます。しかし、寿命が後半になると星の中に燃やすものがなくなってきて温度が下がっていきます。

 つまり、青白い星は「赤ちゃん」、赤い星は「おじいちゃんかおばあちゃん」

となるわけです。

(図にある赤色巨星はまさしく老齢の恒星です)

一口に星と言っても様々な種類があるんですねぇ~。。

実は私は星座にはさほど興味がなくて、

星空はただ眺めるって感じだったのですが、

これからは色や瞬きに注目してみてみるのも楽しいですね♪

 

スペースデブリは回収しなくて大丈夫なの!?

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こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。

 

宇宙ステーションの位置にはスペースデブリが関係しているという事が、

前回の記事で分かったのですが、

では実際、どの程度の危険がスペースデブリには潜んでいるのか、

気になったので調べてみましたっ!

 

  

スペースデブリとは?

スペースデブリ」日本語にすると宇宙ゴミ

その名の通り、打上げロケットや人工衛星の残骸などの

宇宙の軌道上にある不要な人工物体の事です。

 

人類が宇宙開発を開始してから50年以上がたちました。

その間に数千トンもの衛星やロケットが宇宙空間に投入され、

その役割を終えたり故障したりした宇宙機や、運用上放出された部品、

200回以上の爆発により発生した破片など多数のゴミが発生し、現在地球周回軌道を回っています。

 

どのくらいの数あるの?

 2019年現在、、、

10㎝以上の大きな物体で約34,000個

1㎝~10㎝ほどの物体は約90万個

1cm未満の小さな破片は1 億2800万個以上

あるのではないかと言われています。

(1㎝未満のデブリについて、未確認のものも含めれば数兆個ともいわれています。)

 

そして、2019年現在までに約8,650個の衛星が宇宙に投入されました。

これらのうち、今現在機能しているのは1,800個だけです。

半分ほどは大気圏に突入したりして無くなりましたが、

残りの約2,000個は使われなくなっても、未だに宇宙を周回しています。

 

 

スペースデブリはどこにあるの?

 多くは高度600km~1000kmのところに分布しています。

その理由は、人工衛星を飛ばすのに人気の軌道だということ。

大気の影響をあまり受けず、ほどよく地球に近いので、より解像度が高く地球の写真が撮れるので人気なんですね。

 

ちなみに、スペースデブリが沢山あるこの高度を人類が超えたのは、

1972年にアポロ17号が月面着陸したときが最後です。

 

スペースデブリの問題点

 スペースデブリ秒速7~8kmで地球を周回しています。

(なぜこの速度かは前回の記事をご覧ください。スペースシャトルと同じ原理です。)

 これはピストルの10倍ほどのスピードなので、1㎝ほどの小さな破片でも、宇宙機に壊滅的な被害を与えます。

さらに、スペースデブリが他の物体と衝突する時は、相対的な速度は秒速10kmほどになります。なので微小なスペースデブリとの衝突でも、相当なエネルギーが発生します。

 

連鎖的に衝突を繰り返したデブリが細かくなって増え続け、宇宙が使えなくなってしまうのではないか、というのが宇宙業界では言われているそうです。

 

実際の事故 

2009年には、1997年に打ち上げられ運用中のアメリカの通信衛星イリジウム33号と、1993年に打ち上げられ既に使われていなかったロシアの軍事用通信衛星コスモス2251号が衝突し大破しました。

この衝突で少なくとも数百個以上のスペースデブリが新たに発生したそう。。

 

他にも2013年には、エクアドルの小型衛星に旧ソ連ロケット破片衝突し、高速回転した後、衛星通信途絶してしまいました。

 

 

デブリを放置しておくと、早ければ30年後には宇宙が使えなくなるといわれています。

それはつまり、宇宙からの恩恵を受けられなくなるという事。

衛星放送や天気予報、GPS、船舶や飛行機、農漁業の管理など、実にあらゆるシーンで衛星の観測情報が活用されています。

これらが使えなくなったら今の私たちの生活は成り立たないですよね。。

 

スペースデブリ問題、解決策は?

 

  1. 1990年代から、新たなスペースデブリを排出しないようIADC(国際機関間スペースデブリ調整委員会)が「スペースデブリ低減ガイドライン」を制定するなど対策を進め、人工衛星の運用終了後25年以内に大気圏再突入や無害な軌道への移動などを行うルールが定められた。

  2. 衛星同士が衝突を避けるため、打ち上げた人工衛星の軌道をしっかり報告義務をもたせ、アメリカの人工衛星を追跡するステーションと連絡を取り合って、衝突しそうになればその人工衛星の軌道を少し動かして衝突する可能性を減らす活動もされている。

 

1.で述べているように、衛星は「ミッションが終了したら自分で軌道から降りて燃え尽きなさい」というガイドラインが存在します。

運用終了後の軌道離脱(PMD)の目標は90%程度ですが、実際には達成率が50%を切っています

 

高度550km以上の衛星は自力で大気圏に突入し燃え尽きることが出来ません。

なので人工的に何らかの方法を使って除去していく必要があります。

 

各国で色々な方法を考えています。

銛や、網で捉えたものを引っ張り、一緒に大気圏に突入させるなど。

jaxaも2020年には実際に宇宙空間で実験を開始しようとしています。

 

そして、なんといってもすごいのが、民間企業として世界で初めてデブリ除去に取り組む、「アストロスケール」という会社。

こちらも2020年初頭にデブリ除去に必要な総合的実証を行う予定だそうです。

詳しくはこちら↓

astroscale.com

日本語に訳してから読むと良いかもしれません。。。

 

さて、そんな訳でスペースデブリについて調べてきましたが

思いのほか、深刻度が高かったですね。。。

 

そんな中、

2019年6月に政府の宇宙開発戦略本部(本部長・安倍首相)は4日、宇宙利用の妨げとなる宇宙ごみの除去や監視の技術開発に取り組むことを決めました。

 

やっと政府もその重要性について気付いたようですね。

 

これからの未来、宇宙旅行だって夢じゃないと思ってたのに、

ゴミのせいでうまくいかなかったら悲しい、、。

 私たち子供の未来の為にも、

早急にデブリ問題を解決していく必要がありそうですね。

 

 

宇宙ステーションがすごい速度で地球を回っている理由は!?

こんにちは。宇宙大好き主婦カエデです。

 

今日は宇宙ステーションついて気になった疑問について。。

地球が自転と公転をしているのは、わかっている。。

そしてその速度がきっと遅くはないことも何となくわかっている。。

でも、具体的にどのくらいのスピードなのか、

そして、地球の上空にある宇宙ステーションはどのくらいの速さで動いているのか、

すっごく気になったので調べてみた!

  

地球の自転と公転の速度は?

地球の自転速度

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出典: News about science and technology.

 

地球の自転速度は赤道上で時速約 1674.4kmです。(秒速約0.465km)

上の図の通り経度によって変わります。

日本の経度の場合、時速約 1350km 前後になります。

 

地球の公転の速度

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出典:canon

地球が太陽の周りを回る公転速度は、時速約 10万7280km です。(秒速約 30km)

 

うーん、どちらにせよやっぱりすごい速さですね。。

宇宙ステーションも同じくらいの速さで動いてるのでしょうか?

船外活動とかしてるけど、こんな速さで動きながら、

身一つで宇宙空間に出て大丈夫なの!?

 

宇宙ステーションの速度は?

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国際宇宙ステーションISS)は、

地球の上空400kmを時速27,700kmのスピードで動いています。(秒速約7.7km)

約90分で地球1周できてしまう速さです。

 

ここで、また疑問が沸いてきちゃいました。

そもそも、なぜこんなに早く動く必要があるのか?

そして、上空400kmって低い気が。。東京~大阪間位しかないよね?

なぜこの位置になったんだろう??

 

そもそもISSとは何をしているところ?

ISSの主な目的は、宇宙だけの特殊な環境を利用したさまざまな実験や研究を長期間行える場所を確保し、そこで得られた成果を活かして科学・技術をより一層進歩させること、そして、地上の生活や産業に役立てていくことにあります。

 

なぜ地上400kmにあるの?

まず、あまり高すぎると、宇宙から来る紫外線や放射能、太陽粒子線といった
有害な宇宙線が、地球上にいるよりも多く届いてしまいます

ISSの被ばく線量は地球よりも数百倍高い)

宇宙線に関してはまだわかっていないことも多く、実験をしている段階ですが、傷を治しやすくなるなどのメリットもあるのではないかと言われています。

 

そして、ISSには宇宙飛行士が長期間滞在することになりますので、

そこまで行く時間やロケットの燃料、生活に必要な食糧や燃料なども増えてしまいす。

 

 

そして、もう一つの大きな理由は「スペースデブリ」が関係しています。

スペースデブリとは軌道上にある不要な人工物体の事で、使用済みの人工衛星やミッション中に出たロケットの破片などのゴミのこと)

スペースデブリについて詳しくはこちら↓

xplanetwoman.hatenablog.com

 

高度300km程度だと、使用済み人工衛星など大きなスペースデブリ3500個以上、地球の周りを回っています。

逆にもっと高度(800km~850km)になると1㎝~ほどの小さなデブリ50万個以上はあるといわれています。

 

なるほど、、高すぎても低すぎてもデブリの影響があったり、宇宙線の影響あったりするんですね。。

 

なぜとても速いスピードで動いているの?

まず、実はISS無重力ではないのです。

 

ISSの中の映像なんか見ると宇宙飛行士たちは浮いて見えるけど、無重力で浮いているわけではないらしい。。

 

地球の重力が80%も残っている状態で、50㎏の人が40㎏くらいになる程度だそう。

ではなぜ浮いているのか?

 

それは、ISSが「自由落下」しているからです。

自由落下とは何ぞや!?と思ったあなた!ではなく私。。

自由落下とは

重力だけの力によって落下すること。空気の抵抗や回転の影響がないと考えられる時にいう。

 つまり、空気抵抗のない場合は重いものも軽いものも同じ速さで落ちますよね。

だけど、重いものと軽いものでは、かかる重力が違う(重いもののが強い)はずなのになぜ同じスピードで落ちるのか。。

落下とは地球が「引っ張っているから」落ちるのですが、
重たいものには大きな重力がかかるかわりに、
大きな質量のものを動かさなければ(落下させなければ)ならないので
落ちる速度は同じになります

ちょっと角度を変えてみましょう。
一定の摩擦のある板の上を軽いものと重いものを水平に引っ張る場合
同じ速さで動かすためには重いものは強い力で引っ張らなければなりません。
それと同じです。

 なるほど!!なんとなくわかったぞ!

 

話はそれましたが、

ISSは地球に向かって落下しているが、速いスピードで地球を回ることによる遠心力で落ちずにとどまっている。

遠心力は、水が入ったバケツをグルグル回したときに、速く回せば水が落ちてこないってやつですね。

 ISSも同じで、高速で地球の周りを回っているのでその遠心力で地球の外側に向かって飛んでいく力が働いています。

地球が外側に行こうとする遠心力と、地球にむかって落ちてる重力とがつりあってる状態だから国際宇宙ステーションは落ちてこないのです。

 

これを「無重量状態」と言います。

 

船外活動をしている宇宙飛行士はなぜ振り落とされないの!?

 すごいスピードで地球の周りを回っている宇宙ステーション。

よく宇宙飛行士が船外活動している動画なんか見たりするけど、なぜ振り落とされないの?

それは、宇宙飛行士も宇宙ステーションと同じ速度で動いているから。

そして、宇宙ステーションのある空間は大気がほとんどありません。そのため摩擦が非常に少なく風の抵抗もなく集中して作業が出来ます。

 

なるほど~。いろんな疑問が解決してスッキリ!

 

宇宙ステーションは地球の周りを早く回らなきゃいけない理由があったんですねぇ~。

 

それにしても、スペースデブリってどうにかしない限り増え続けちゃうよね??

掃除とかしないのかしら?

なんだかまた新たな疑問が沸いてきてしまったので

次回はスペースデブリについて調べてみようと思います!!

  

xplanetwoman.hatenablog.com

 

 

 

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