静止軌道への投入　　ガンダムに迷惑

　宇宙工学を整理していくと、ガンダムのみならず、いわゆるサイエンスフィクションとかTV番組に悩まされます。

　検定協会の公式参考書にも、宇宙飛行の機材が幾種類も出てきて、これを一つ一つ理解しなければならないのか,,,と資料を括ると「実現不可能と判断」みたいな記述にぶち当たり、結局SF小説でまことしやかに使われただけ,,,

　そのたびに、だから問題集には出てこないのか,,,など独り言ち.

　今朝もアポジモーターを検索していると、「ガンダムで誤用,,,」などと出てきて、この件について長々と解説が進み、そんなこと知りたいと思わないのに,,,と。

   人工衛星の軌道に関する言葉として、

　・静止軌道

　・パーキング軌道

　・ホーマン軌道（準ホーマン軌道）

　などが試験問題に出てきます。

　多分、用語が出てきたら試験問題の解説文を読んで、その範囲内で覚えてしまえばよいのでしょうが、やはり自分なりに調べておきたい,,,といつも遠回りします。

　今朝は「GTO」について調べました。

　何となく分野違いのものが出そうだったので、「GTO ＆ 宇宙工学」で検索。

　ちなみにGTOがTVで盛り上がったのは1998年だとか,,,私はこのころは仕事一辺倒で全く縁がありませんでした。

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　静止遷移軌道、静止トランスファ軌道geostationary transfer orbit, GTO）は、人工衛星を静止軌道にのせる前に一時的に投入される軌道で、よく利用されるのは遠地点が静止軌道の高度で近地点が低高度の楕円軌道である(上図の通り）

　静止軌道は、地表からの高度が赤道上約36,000 kmとなる円軌道である。衛星をこの軌道に投入する際には次のような手順をとるのが普通である。

①待機軌道に打上げ

　ロケットで衛星を低高度で地球を周回する円軌道に打ち上げる。

②静止遷移軌道に軌道変換

　次にロケットエンジンで加速し、遠地点を静止軌道の高度まで上げる。このとき遠地点が衛星の追跡管制上都合の良い位置になるように、軌道変換の時刻を選ぶ必要がある。一旦前項の待機軌道（パーキング軌道）に投入する理由はこのためである。

③静止ドリフト軌道に軌道変換

　近地点の高度を遠地点に等しく、すなわち円軌道になるように軌道変換を行う。このために遠地点でロケットエンジンを数回に分けて噴射させ軌道変換を行う。

④最終的な静止軌道に移動

　最後に姿勢制御用エンジンで軌道高度の微調整を行い、所定の静止位置に移動する。

　このような軌道高度の変換方式を一般にホーマン変換、トランスファ軌道をホーマン遷移軌道とよび、変換に要するエネルギーが最小で済むことで知られる。

　この方式は、低軌道→静止軌道に限らず、同心円となっている円軌道間の遷移においても、軌道半径の比が11.94を超えない場合は最も効率が良い。

 （11.94を超える場合、二重楕円遷移の方が軌道変換に要するエネルギーが小さい）

　パーキング軌道からGTOに変換する際には打上げロケットの最上段で、

　GTOから静止軌道に変換する際には衛星に内蔵したアポジモーター で調整する。

　パーキング軌道は通常打ち上げ地点の緯度に近い軌道傾斜角を持つため、例えば種子島などの射場から打ち上げると静止衛星に必要な軌道傾斜角0°に変換する必要がある。

　この意味で射場緯度は赤道に近いほどよく、仏領ギアナのクール―宇宙センターは北緯6°程度と立地条件が良い。

　上記は以下を取りまとめたもの