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スイングバイとは?

すいんぐばい

スイングバイとは、惑星や天体の重力を利用して宇宙探査機の速度や軌道を変える飛行技術のことです。

スイングバイ(swing-by)とは、宇宙探査機惑星衛星などの天体に接近した際、その重力を巧みに利用して速度を増減させたり、飛行方向を変えたりする軌道操作の技術です。英語では「グラビティアシスト(gravity assist)」とも呼ばれます。

仕組みを直感的に理解するには、動いている天体の重力圏に探査機が入り込む場面を想像するとよいでしょう。探査機が天体に近づくと重力で加速し、遠ざかると減速しますが、天体自身が動いているため、近づく方向と離れる方向で速度変化が完全に相殺されず、探査機が天体の運動量を一部受け取る形になります。これにより推進剤を使わずに速度変化を得られます。

スイングバイには主に以下の目的があります。

  • 加速スイングバイ:天体の公転方向から接近し、速度を増して遠い惑星へ到達する
  • 減速スイングバイ:速度を落として水星など内側の惑星へ軌道変更する
  • 方向変換:目的天体への最適な方向に飛行コースを曲げる

NASAのボイジャー探査機は木星・土星・天王星・海王星を順に訪問するグランドツアーをスイングバイで実現し、旅人号(ボイジャー1号)は現在も太陽系外縁を飛行し続けています。日本の「はやぶさ」シリーズも地球スイングバイを用いて小惑星へ到達しました。燃料消費を大幅に抑えられるため、深宇宙探査において不可欠な技術です。

使い方・例文

木星への探査機ミッションでは、まず金星や地球に接近してスイングバイを行い、推進剤を使わずに速度を得て木星まで到達します。これにより打ち上げに必要なロケットの規模を大幅に縮小できます。

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