東京工業大学附属科学技術高等学校
 科学部主催

Calculating the Orbit of the ISS
=== 軽〜く軌道計算! ===


国際宇宙ステーション(ISS)の軌道を計算しよう!

夜空を横切って行く人工衛星、どこを通っているか、その軌道が知りたーい!!
でも難しそう、どうしたらいいかわからない・・・
宇宙・天文好きの人ならば、いちどはそう思ったことがあるのではないでしょうか?
私たちもそうでした。
そこで、私たちは、高校生でもできる(がんばればきっと中学生もOK!)、軌道計算の方法をご案内します。
うまく計算できてISSの軌道が見えた時、宇宙が、宇宙飛行士が、ぐっ!と近づいてきた感じがしますよ!!


ここで紹介する私たちの方法は、「流星多点観測法」を応用しています。
「流星多点観測法」は、流星の通り道(実経路、高度や放射点)を求めるために使われている方法です。グラフの作図や計算が中心で、ちょっとがんばれば私たちにもできます。
私たちは、ISSの写真を撮った時、ISSの軌跡が流星のように見えるのに気がつきました。
そして、ISSを流星に見立てれば、この方法を応用して軌道計算できることに気づきました。

 ←流星? ISS?

だいたいの手順は、下図の通りです。

軌道の高さ、対地軌道、軌道要素(軌道傾斜角i・昇交点赤経Ω)を出すことができ、ISSが地球の周りをどんなふうに回っているかがわかります。

計算のためには、同時刻に、離れた場所から撮影した2枚以上の写真が必要です。
撮り方は、ちょっとしたコツが必要で、いくつかの条件を満たしている必要があります。
天体写真の撮り方としては、基礎的ですが、細かい注意点がありますので、「Photographing the ISS: ISS、撮れルンです!」の「協定観測撮影」を参照して下さい。
また、自分で撮影できなくても、用意した画像も使えます。
 → 軌道計算用画像集

さぁ、ここからスタートです!!
   計算ページへGo!!



 === Special Thanks to ... ===

画像集でご紹介している画像は、このプロジェクトのサポーターズの皆様によって撮影されたものです。
サポーターズのメンバーは、プロ技をお持ちの研究者や大学生やアマチュア天文家の皆様で、軌道計算がんばるぞ!という中高生のために力を貸して下さいます。
サポーターズの皆様に大感謝です!!

このイベントでご紹介している方法は、当部OB・山田翔大さんが、在学中に研究、発表した次の二つの研究を元に構成しています。Thanks, 山田先輩!!
「国際宇宙ステーションを用いた流星経路同定手法の練習」(2002年第5回ジュニアセッション)
「流星多点観測法による国際宇宙ステーションの経路同定の検証」(2003年第6回ジュニアセッション)

また、軌道計算について、次の先生方にいろいろ教えていただきました。ありがとうございます。
浅井義彦先生(東日本国際大学)
高橋輝先生(誘導制御技術研究所)
加茂昭先生(LAT)


国際宇宙ステーション観測イベント"Discover the ISS"
東京工業大学附属科学技術高等学校 科学部
更新:2006年6月1日