スイングバイ(かすめ飛行)の理解へ向けて:Voyager号の運動を試すモデル・ソフトウェアの作成

Abstract

天体重力推進(gravity assist)は非常に興味深い現象である。惑星や衛星とのスイングバイの際に受ける大きな天体重力推進の効果は、限られた燃料で惑星間を飛行する宇宙機にとって、現在最も強力な'推進装置'であり、実際にも多くの宇宙探査機がこの効果を利用している。かすめ飛行は、宇宙機が太陽との相対速度を大きく変化させる場合の助けになるが、その際には適当な経路を選択することが重要である。著者らは、Voyager1号の木星とのスイングバイを再現し、天体重力推進効果の有用性を示すことが出来るコンピュータ・ソフトウェアを作成した。これを使用すれば、使用者は自分自身でスイングバイの軌道を設定することができ、天体重力推進効果について学ぶことができるであろう。

Gravity assist is quite an interesting phenomenon. Great assist by the gravity of a planet or a satellite in swingby orbits should be the most powerful 'engine' at present for outgoing spacecrafts which cannot contain much fuel in them, and many space probes have been really indebted to it. However all of the swingbys are not possible to assist spacecrafts to accelerate their velocity respect to Sun. It should be important for a spacecraft to select its proper course of the flight. Here it is planned to construct a computer software to calculate the flight of the Voyager 1 around the planet Jupiter and to simulate its swingby orbit, and thus it will be shown the great performance of gravity assist. Users of this software are possible to select their own swingby orbits, and are expected to learn about the gravity assist.