はじめに

実じつは今いまこの瞬間しゅんかんも、あなたの頭あたまの上うえはるか宇宙うちゅうを、新幹線しんかんせんの約やく100倍ばいという超猛ちょうもうスピードで飛とび回まわっているスーパーメカがいるのを知しっていますか？

朝あさ起おきてテレビをつけたとき、「今日きょうの午後ごごは雨あめが降ふるから傘かさを持もっていこう！」と天気予報てんきよほうをチェックしたことはありませんか？

また、家族かぞくとお出でかけするときに、お父とうさんやお母かあさんのスマートフォンで地図ちずアプリを開ひらくと、自分じぶんが今いまいる場所ばしょがピカッと青あおい丸まるで正確せいかくに表示ひょうじされますよね。

「でも、どうして雲くもの動うごきや自分じぶんがいる場所ばしょが、そんなにピタリとわかるんだろう？」と不思議ふしぎに思おお…思おもったことはないでしょうか。

実じつはその答こたえこそが、空高そらたかくの宇宙うちゅうをものすごいスピードで飛とび回まわっている「人工衛星じんこうえいせい」なんです！

月つきのように地球ちきゅうのまわりを回まわっている星ほしを「衛星えいせい」と呼よびますが、人間にんげんが科学かがくの力ちからで作つくって宇宙うちゅうへ打うち上あげた機械きかいなので「人工じんこう」衛星えいせいと呼よばれています。

普段ふだんは地上ちじょうから目めで見みることができませんが、人工衛星じんこうえいせいは宇宙うちゅうから私わたしたちのくらしを24時間じかんずっと見守みまもり、支ささえてくれている頼たのもしいスーパーヒーローです。

人工衛星じんこうえいせいはどうやって宇宙うちゅうへ行いくのでしょうか？なぜ地面じめんに落おちてこないのでしょうか？そして宇宙うちゅうでどんな仕事しごとをしているのでしょうか？

知しれば知しるほどワクワクする人工衛星じんこうえいせいのひみつを、いっしょに解とき明あかしていきましょう！

はると

今日きょうのサッカーの試合しあい、雨あめが降ふるか心配しんぱいだったけど、天気予報てんきよほうで「午後ごごは晴はれ」って見みて安心あんしんしたぜ！あれも人工衛星じんこうえいせいのおかげなのか？

ひまり

そうよ、はると。テレビの天気予報てんきよほうだけじゃなくて、スマホのマップやテレビ中継ちゅうけいも人工衛星じんこうえいせいが大活躍だいかつやくしているの。宇宙うちゅうから私わたしたちの生活せいかつを見守みまもってくれているのよ。

人工衛星じんこうえいせいってなに？どうして地球ちきゅうに落おちてこないの？

人工衛星じんこうえいせいは、地球ちきゅうのまわりをグルグルと回まわり続つづけている人工じんこうの機械きかいです。

でも、ここでひとつ大おおきな疑問ぎもんが浮うかびませんか？

地球ちきゅうには、すべてのものを地面じめんに向むかって強つよく引ひっ張ぱる「重力じゅうりょく」があります。サッカーボールを空高そらたかく蹴けり上あげても、必かならず地面じめんに落おちてきますよね。

それなのに、重おもさが何なんトンもある巨大きょだいな人工衛星じんこうえいせいが、どうして地面じめんに落おちてこないのでしょうか？

実じつは、人工衛星じんこうえいせいは「常つねに地球ちきゅうに向むかって落おち続つづけている」のです！

「えっ！？落おち続つづけているのに地面じめんにぶつからないの？」と驚おどろきますよね。その秘密ひみつは、人工衛星じんこうえいせいが前まえに進すすむ「とてつもないスピード」にあります。

公園こうえんでボールを手てからポロッと落おとすと、真下ましたの地面じめんに落おちます。前まえに向むかって強つよく投なげると、少すこし遠とおくの地面じめんに落おちますよね。

もし、世界最強せかいさいきょうの大砲たいほうを使つかって、ものすごい超猛ちょうもうスピードでボールを前まえに発射はっしゃしたらどうなるでしょうか？

地球ちきゅうは平たいらではなく、丸まるい形かたちをしています。そのため、ボールがグーンと遠とおくまで飛とんでいくと、地球ちきゅうの地面じめんも丸まるみに沿そってだんだんカーブして逃にげていきます。

ボールが地球ちきゅうの引力いんりょくで下したへ「落おちるカーブ」と、地球ちきゅうの表面ひょうめんが丸まるく曲まがっていく「カーブ」がピッタリ同おなじになるスピードで前まえに進すすむと、ボールはずーっと地面じめんに向むかって落おち続つづけているのに、いつまでたっても地面じめんにぶつかりません。

この奇跡きせきのようなスピードが、秒速びょうそく約やく8キロメートル（時速じそく約やく2万まん8000キロメートル）です！

たった1秒びょうの間あいだに8キロメートルも進すすんでしまう速はやさで、新幹線しんかんせんの約やく100倍ばい、東京とうきょうから新横浜しんよこはままでたった3秒びょうで着ついてしまうほどのスピードです。

宇宙空間うちゅうくうかんには空気くうきがほとんど存在そんざいしないため、空気くうきの抵抗ていこう（ブレーキ）がありません。そのため、一度いちどこのスピードに乗のってしまえば、エンジンを止とめても慣性かんせいの力ちからでいつまでも地球ちきゅうのまわりを回まわり続つづけることができるのです。

はると

秒速びょうそく8キロメートル！？俺おれの全力ぜんりょくシュートでも時速数十じそくすうじゅうキロなのに、新幹線しんかんせんの100倍ばいなんてケタ違ちがいだな！落おち続つづけているのにぶつからないって、頭あたまでは分わかっても不思議ふしぎですげー！

ひまり

ふふ、地球ちきゅうが丸まるいからこそ起おきる特別とくべつなバランスなのよね。空気くうきのブレーキがない宇宙うちゅうだからこそ、エネルギーを使つかわずにずーっと回まわり続つづけられるのよ。

どうやって宇宙うちゅうへ行いくの？ロケットと太陽たいようの力ちから

秒速びょうそく8キロメートルというものすごいスピードで飛とぶ人工衛星じんこうえいせいですが、自分自身じぶんじしんの力ちからだけで地面じめんから宇宙うちゅうへ飛とび立たつことはできません。

では、どうやってあの高たかい宇宙うちゅうまで行いくのでしょうか？

ロケットという「宇宙うちゅうの配達便はいたつびん」に乗のって出発しゅっぱつ！

人工衛星じんこうえいせいを宇宙うちゅうへ連つれて行いってくれるのが、巨大きょだいな「ロケット」です。

ロケットは、後うしろから猛烈もうれつな炎ほのおとガスを噴射ふんしゃして、地球ちきゅうの重力じゅうりょくと分厚ぶあつい空気くうきの壁かべを突つき破やぶる強力きょうりょくな乗のり物ものです。人工衛星じんこうえいせいは、ロケットのてっぺんにあるカバー（フェアリング）の中なかに大切たいせつに包つつまれて宇宙うちゅうへと運はこばれます。

宇宙うちゅうに到着とうちゃくして必要ひつようなスピードに達たっすると、ロケットからポーンと切きり離はなされ、人工衛星じんこうえいせいは自分じぶんの軌道きどうを進すすみ始はじめます。

宇宙うちゅうでのエネルギーは「太陽たいようの光ひかり」で自給自足じきゅうじそく！

宇宙うちゅうには電気でんきのコンセントもありませんし、乾電池かんでんちを取とり替かえに行いくこともできません。

では、人工衛星じんこうえいせいはどうやって電気でんきを手てに入いれているのでしょうか？

その秘密ひみつが、人工衛星じんこうえいせいの両側りょうがわに大おおきく広ひろがっている板いた、「ソーラーパネル（太陽電池たいようでんちパドル）」です。

打うち上あげられるときはロケットの中なかに収おさまるように小ちいさく折おりたたまれていますが、宇宙空間うちゅうくうかんに出でると、鳥とりが翼つばさを広ひろげるようにパッと大おおきく開ひらきます。

宇宙うちゅうには太陽たいようの光ひかりをさえぎる雲くもも雨あめもありません。そのため、太陽たいようの光ひかりをたっぷりと浴あびて、何年間なんねんかんも休やすむことなく電気でんきを自分じぶんで作つくり続つづけることができるのです。地球ちきゅうの影かげに入はいって太陽たいようが当あたらない時間帯じかんたいのために、充電じゅうでんできる高性能こうせいのうなバッテリーも積つみ込こまれています。

はると

ロケットは宇宙うちゅうまで届とどけてくれる配達便はいたつびんで、宇宙うちゅうに着ついたらバイバイするんだな。太陽たいようの光ひかりで電気でんきを自分じぶんで作つくるなんて、環境かんきょうにも優やさしくてかっこいいぜ！

ひまり

そうね。何年なんねんも宇宙うちゅうで元気げんきに働はたらき続つづけるために、壊こわれにくい工夫くふうや自分じぶんでエネルギーを生うみ出だすハイテクな仕組しくみがたくさん詰つまっているのよ。

▲ 人工衛星じんこうえいせいを宇宙うちゅうへ運はこぶ日本にほんの主力しゅりょくロケット「H-IIA」の実写写真じっしゃしゃしん

くらしを守まもる！大活躍だいかつやくする人工衛星じんこうえいせいの5つの仕事しごと

地上ちじょうからは見渡みわたせない広ひろい地球全体ちきゅうぜんたいを一気いっきに見下みおろしたり、障害物しょうがいぶつのない宇宙うちゅうから電波でんぱを遠とおくまで届とどけたりできるのが、人工衛星じんこうえいせいのすごいところです。

私わたしたちのくらしの中なかで、人工衛星じんこうえいせいは主おもに5つの大おおきな仕事しごとをこなしています。

1. 天気予報てんきよほうを見守みまもる「気象衛星きしょうえいせい」：
   テレビの天気予報てんきよほうでおなじみの「ひまわり」が代表例だいひょうれいです。日本にほんの気象衛星きしょうえいせいひまわりは、赤道せきどうの上空じょうくう約やく3万まん6000キロメートルというはるか遠とおくから、地球ちきゅうの半分はんぶんをまるごとカメラで観察かんさつしています。台風たいふうがどこで発生はっせいして、雨雲あまぐもがどちらへ動うごいているかを24時間じかん休やすまず撮影さつえいし、大雨おおあめや暴風ぼうふうの危険きけんを早はやく知しらせてくれます。
2. 自分じぶんの居場所いばしょをピタリと当あてる「測位衛星そくいえいせい」：
   スマートフォンの地図ちずアプリやカーナビ、ゲームアプリのGPS機能きのうに使つかわれています。宇宙うちゅうから正確せいかくな時間じかんをのせた電波でんぱを発信はっしんしていて、スマホがいくつかの衛星えいせいからの電波でんぱをキャッチすることで、「いま地球上ちきゅうじょうのどこにいるのか」をわずか数すうメートルのズレもなく計算けいさんできます。日本にほんの上空じょうくうを通とおる「みちびき」という衛星えいせいも大活躍だいかつやくしています。
3. 世界中せかいじゅうの情報じょうほうをつなぐ「通信つうしん・放送衛星ほうそうえいせい」：
   地球ちきゅうの裏側うらがわで行おこなわれているサッカーのワールドカップやオリンピックの生中継なまちゅうけい、遠とおく離はなれた山奥やまおくや船ふねの上うえでのインターネット通信つうしんなどを届とどけています。山やまや建物たてものなどの障害物しょうがいぶつがない宇宙うちゅうを経由けいゆして電波でんぱを中継ちゅうけいするため、世界中せかいじゅうのどこへでも一瞬いっしゅんで映像えいぞうや音声おんせいを送おくることができます。
4. 地球ちきゅうの健康状態けんこうじょうたいを調しらべる「地球観測衛星ちきゅうかんそくえいせい」：
   特殊とくしゅなカメラや電波でんぱレーダーを使つかって、森もりの木きが減へっていないか、地球温暖化ちきゅうおんだんかで北極ほっきょくの氷こおりが溶とけていないか、大おおきな地震じしんで地面じめんがどのようにずれたかを調しらべる「地球ちきゅうのお医者いしゃさん」です。夜よるの暗闇くらやみでも、厚あつい雲くもの上うえからでも、地面じめんの様子ようすをクッキリ見通みとおせる衛星えいせいもあります。
5. 宇宙うちゅうの果はてや遠とおい星ほしを観察かんさつする「宇宙望遠鏡うちゅうぼうえんきょう」：
   ハッブル宇宙望遠鏡うちゅうぼうえんきょうやジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡うちゅうぼうえんきょうのように、宇宙うちゅうそのものを観察かんさつする人工衛星じんこうえいせいもあります。地球ちきゅうの空気くうき（大気たいき）による光ひかりのゆらぎやチリに邪魔じゃまされないため、何十億光年なんじゅうおくこうねんも遠とおくにある生うまれたての銀河ぎんがや未知みちの惑星わくせいの姿すがたを、驚おどろくほど鮮明せんめいにとらえることができます。

はると

海外かいがいのサッカーの試合しあいが生中継なまちゅうけいで見みられるのも通信衛星つうしんえいせいのおかげなんだな！それに「みちびき」が俺おれたちの場所ばしょを正確せいかくに教おしえてくれるなんて頼たのもしすぎるぜ！

ひまり

病気びょうきの早期発見そうきはっけんと同おなじで、地球観測衛星ちきゅうかんそくえいせいが台風たいふうや地震じしんの被害ひがいをすぐに見みつけてくれるから、たくさんの人ひとの命いのちを救すくうことにもつながっているのね。

▲ 宇宙うちゅうから地球ちきゅうの天気てんきを24時間じかん見守みまもる気象衛星きしょうえいせい「ひまわり」の実写写真じっしゃしゃしん

人工衛星じんこうえいせいの未来みらいと宇宙うちゅうゴミ（スペースデブリ）

私わたしたちのくらしを便利べんりにしてくれる人工衛星じんこうえいせいですが、ずっと永遠えいえんに働はたらき続つづけられるわけではありません。

機械きかいの寿命じゅみょうがきたり、向むきを変かえる燃料ねんりょうがなくなったりすると、およそ10年ねんから15年ねんほどで役目やくめを終おえます。

では、役目やくめを終おえた人工衛星じんこうえいせいはどうなるのでしょうか？

役目やくめを終おえた衛星えいせいのゆくえ

地球ちきゅうに近ちかいところ（高度数百こうどすうひゃくキロメートル）を飛とんでいた衛星えいせいは、少すこしずつ地球ちきゅうの薄うすい空気くうきの層そうへ落おちるようにコントロールされます。大気圏たいきけんへ猛もうスピードで突入とつにゅうするとき、空気くうきとの激はげしい摩擦熱まさつねつによってほとんどが跡形あとかたもなく燃もえ尽つきて消きえてしまいます。

一方いっぽう、はるか上空じょうくうの3万まん6000キロメートルを飛とんでいる衛星えいせいは地上ちじょうまで落おとすことが難むずかしいため、さらに遠とおくの「墓場軌道はかばきどう」と呼よばれる使つかわれていない安全あんぜんな場所ばしょへ移動いどうさせて、他ほかの衛星えいせいの邪魔じゃまにならないようにします。

深刻しんこくな問題もんだい！「スペースデブリ（宇宙うちゅうゴミ）」

しかし、昔むかし打うち上あげられて故障こしょうして放置ほうちされた衛星えいせいや、ロケットの切きり離はなし部品ぶひん、宇宙うちゅうで爆発ばくはつや衝突しょうとつをしてバラバラになった破片はへんが、今いまも地球ちきゅうのまわりを飛とび続つづけています。

これらを「スペースデブリ（宇宙うちゅうゴミ）」と呼よびます。

スペースデブリの数かずは、1ミリ以上いじょうの小ちいさなチリまで数かぞえると数億個以上すうおくこいじょうもあると言いわれています。

しかも、宇宙うちゅうゴミも人工衛星じんこうえいせいと同おなじように秒速びょうそく7〜8キロメートルという超猛ちょうもうスピードで飛とんでいます。そのため、たった1センチの小ちいさな破片はへんであっても、ライフル銃じゅうの弾丸以上だんがんいじょうの凄すさまじい破壊力はかいりょくを持もっています。もし現役げんえきの人工衛星じんこうえいせいや宇宙飛行士うちゅうひこうしがいる宇宙うちゅうステーションに衝突しょうとつすれば、大事故だいじこになってしまいます。

日本にほんの技術ぎじゅつが挑いどむ！宇宙うちゅうのお掃除大作戦そうじだいさくせん

「このまま宇宙うちゅうゴミが増ふえ続つづけたら、危あぶなくて新あたらしい人工衛星じんこうえいせいやロケットを飛とばせなくなってしまう！」

そんな危機ききを防ふせぐために、いま日本にほんや世界せかいの研究者けんきゅうしゃ、宇宙うちゅうベンチャー企業きぎょうが「宇宙うちゅうのお掃除そうじロボット」の開発かいはつに本気ほんきで取とり組くんでいます。

宇宙うちゅうゴミに近ちかづいてロボットアームでつかまえたり、強力きょうりょくな磁石じしゃくで吸すい付つけたり、網あみを投なげてキャッチしたりして、安全あんぜんな大気圏たいきけんへ引ひっ張ぱっていっしょに燃もやしてしまう技術ぎじゅつです。

日本にほんの企業きぎょうが世界せかいに先駆さきがけてデブリに接近せっきんする実験じっけんを成功せいこうさせるなど、日本にほんの最先端技術さいせんたんぎじゅつが世界せかいの宇宙環境うちゅうかんきょうを守まもるリーダーとして注目ちゅうもくされています。

はると

1センチのゴミでもぶつかったら大爆発だいばくはつなんて怖こわすぎるな！サッカーのグラウンドも練習れんしゅうのあとはみんなでトンボをかけてゴミを拾ひろうけど、宇宙うちゅうもマナーを守まもってキレイにしなきゃダメだな。

ひまり

ええ、道具どうぐを大切たいせつにして使つかったあとの片付かたづけをするのは宇宙うちゅうでもまったく同おなじね。日本にほんの企業きぎょうもお掃除衛星そうじえいせいの実験じっけんを成功せいこうさせていて、地球ちきゅうだけじゃなく宇宙うちゅうの環境かんきょうも守まもろうとしているのよ。

▲ 地球ちきゅうのまわりを猛もうスピードで周回しゅうかいするスペースデブリ（宇宙うちゅうゴミ）のイメージ写真しゃしん

まとめ

私わたしたちの頭上ずじょうはるか高たかい宇宙うちゅうを飛とんでいる人工衛星じんこうえいせいについて、たくさんのひみつを見みてきました。

今日きょうのポイントを黒板こくばんノートでしっかりおさらいしておきましょう！

はると

空そらの上うえには見みえないけれど、俺おれたちの毎日まいにちは人工衛星じんこうえいせいにメチャクチャ支ささえられていたんだな！今夜こんやは夜空よぞらを見上みあげて、宇宙うちゅうで頑張がんばる衛星えいせいたちに心こころの中なかで「ありがとう」って伝つたえてみるぜ！

ひまり

ふふ、素敵すてきね、はると！宇宙うちゅうに思おもいを馳はせるのもいいけれど、明日提出あしたていしゅつの理科りかの宿題しゅくだいプリントもしっかり終おわらせてからにしてちょうだいね。

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