Research Institute for Sustainable Humanosphere

スペースデブリ・地球接近小惑星環境計測のための軌道制御に関する研究

氏名 坂東麻衣
共同研究者 山川宏
採択年 2008(平成20) 年度

軌道上に打ち上げられる衛星の数の増加に伴い、打ち上げに使われたロケットや役割を終えた人工衛星の残骸あるいは断片が地球周辺の軌道上に放置されてい る。これらの不要な人工物はスペースデブリと呼ばれ、その数は年々増え続けており、地球から観測できる比較的大きなものだけで約 9 000 個、それより小さな物体は数百万個と推定されている。平均速度が約 10 km/s という高速で飛んでいるため、衝突の際のエネルギーは 1 cm 程度の小さなデブリであっても相当なものとなり運用中の宇宙機に衝突して大きな損傷を与える可能性があるため、スペースデブリは人類の宇宙空間における活 動にとって危険なものとなりつつある。

また、地球近傍には地球接近小惑星 (Potentially Hazardous Asteroids, PHA) と呼ばれる、地球に接近する軌道を持つ小惑星が多く存在するが、PHA の中には地球と衝突する可能性があるものも存在し、地球に大きな被害を及ぼす可能性がある。

このような背景から、本研究では、低軌道上のスペースデブリあるいは PHA を探査する際の接近、ランデブーのための軌道制御方法について基礎的な研究を行う。宇宙機の軌道近傍には複数のデブリや PHA が存在すると考えられるため、一台の宇宙機で複数の軌道上をまわるほうが経済的である。このため、複数の軌道へ軌道移行およびランデブー問題をエネルギー 消費最小化という最適化問題の観点から考察を行う。

2008m03

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