人工衛星の落下について

質問

物理の問題で人工衛星の落下時刻や落下地点を正確に予測するのは困難である、とあるのですが、なぜそのような予測が困難なのでしょうか。
一つの答えだけならば、それを防ぐ策を立てることはできるかもしれないけれど困難である、とあるので複数個予測が困難な理由があるとは思うのですが、風の影響や空気抵抗以外に思いつきません。
他に何かありましたらできるだけ詳しく知りたいです。
分かる方お願いいたします。

回答No.7

indoken2 · ベストアンサー

コントロールされている衛星の落下については、かなり正確に予測できます。
ソユーズの帰還や、ふじゅうぶんながら“はやぶさ”の場合がこれです。
ミサイルの着弾点を予測することも、これと似ています。

一方、
制御不能になってしまった人工衛星や、原形をとどめない壊れた人工衛星の場合は、予測が極めて困難になります。
球状の物体であれば話がかなり単純になりますが、
複雑な形の物体が、宇宙から、高さによりまた時間によっても変化する大気圏に突入し、ものすごい抵抗を受けて発熱し、姿勢が刻々変化するのです。
途中で分解することもあるし、熱で溶けて無くなる部分もあるでしょう。
このような複雑極まりない過程を正確に予測することは、原理的に不可能です。

状況は全く異なりますが、
一枚の葉っぱが、枝から離れ、ひらひらと舞い落ちる という、上記よりははるかに単純な場合についてでさえ、
可能な限り厳密に正確な条件で実験してもなお、葉っぱの落ちる場所を正確に予測することは不可能なのです。

回答No.6

fjnobu

真空の中を飛行していて、大気に垂直に突っ込むなら計算は簡単です。
人工衛星の落下は、地球の周辺の大気の薄いところを飛行しています。
その大気は、一様に薄いのではなくて、場所により濃さがまだらになっていて場所によって違います。
それが、計算を困難にしているのです。

回答No.5

noname#215107

緯度によって、また刻一刻と変化する大気圏の層構造の変化、緯度、地域による大気分布や温度分布の立体構造の違いなど、コースが0.1度ずれただけでも、計算パラメータを変えなければならないし、そもそも計算に必要なリアルタイムな大気構造のデータもない。
限りなく地上に対して水平に飛行しているものが、薄い大気の影響を次第に受け、徐々に速度を落とし、大気圏に突入することを考えると、ルーレットの玉がどこで止まるか予測するよりも難しいのでしょうね。

回答No.4

noname#148582

月とか他の惑星からの引力なんかは計算的には楽チンなんでしょうか？

回答No.3

seo_yashiro

単に「空気抵抗」１つとっても、気圧が違えば抵抗の度合いも違いますよね？
落下時の予測ルートのすべての空間の気圧が正確に把握できるかどうか。
また、そのルート上の風力をすべて把握できるかどうか。

できませんね？
ではそれによって起こる軌道の変化を完全に予測することもやはり難しいでしょうね。

ちょっと違いますが、あの「はやぶさ」に課せられたラストミッションがちょうどこの関係です。確実に地球に衝突するはやぶさの軌道と、現状持っている「小惑星軌道予測システム」がはじき出した軌道とを比較することで、予測精度を向上させる、というものです。
それだけ難しいものなのではないでしょうか。

まあ、つまるところ世界トップクラスの頭脳が集まっても、世界にはまだまだ分からないことがいっぱいだということだと思います。

回答No.2

Hayashi_Trek

高度と大気濃度の関係が一定ではないからです。
大気上空の温度は太陽光や地球の温度などによって変動し、それに伴って大気が膨張したりします。
そのため人工衛星が受ける空気抵抗も刻一刻と変化するので、実際に落下するまで予測がつきません。

回答No.1

bukebuke

人間が制御出来てない状態なので落下予想は出来ません