人工衛星・惑星探査機のための宇宙工学

著者名：竹ヶ原春貴/佐原宏典/石井信明/古本政博

コロナ社（2025/02発売）

• ISBN：9784339046892

内容説明

天体運動の基礎から，気象衛星や観測衛星に代表される地球周回衛星や，惑星，衛星などを探査する宇宙探査機の地上からの打上げ，目標軌道への投入などを題材に，基礎となる数学・物理がどのように宇宙工学につながるのかを解説した。

目次

1.　衛星・探査機の運動，軌道
1.1　ケプラーの法則
　1.1.1　ケプラーの法則とは
コラム1：天体力学の基礎を築いた人々
　1.1.2　ケプラーの法則を導く
コラム2：シリウスAとシリウスB
1.2　座標系
　1.2.1　絶対座標系と慣性座標系
　1.2.2　慣性座標系
　1.2.3　天体や軌道面を基準とした座標系
　1.2.4　機体固定座標系［X_B，Y_B，Z_B］^T
　1.2.5　速度および加速度の座標変換
1.3　軌道要素
　1.3.1　軌道の大きさと形状を指定するパラメータ
　1.3.2　軌道面の向きを指定するパラメータ
　1.3.3　軌道上の位置を指定するパラメータ
章末問題

2.　太陽系の天体
2.1　太陽系の構成
2.2　太陽系天体の概要
　2.2.1　太陽と惑星間物質
コラム3：HR図
　2.2.2　地球型惑星と小惑星帯までの天体
コラム4：世界の宇宙機関
コラム5：軌道共鳴
　2.2.3　木星型惑星と天王星型惑星
コラム6：ガリレオ衛星エウロパ
　2.2.4　太陽系外縁天体
コラム7：太陽系外惑星あるいは系外惑星

3.　ロケット方程式と打上げから静止軌道投入まで
3.1　ロケット方程式
　3.1.1　ロケット推進の原理
　3.1.2　ロケット方程式の導出
3.2　実際のロケット打上げ時に働く力
　3.2.1　重力損失
　3.2.2　グラビティターン
　3.2.3　空気抵抗損失
　3.2.4　コースティング
3.3　軌道への投入方式
　3.3.1　ダイレクトバーン方式およびダイレクトアセント方式
　3.3.2　ホーマン軌道遷移方式
　3.3.3　軌道面変更
　3.3.4　オール電化衛星（電気推進）による静止軌道投入方式
章末問題

4.　種々の地球周回軌道
4.1　軌道設計の目的
4.2　地球の重力場のひずみによる摂動
4.3　太陽同期軌道
4.4　回帰軌道・準回帰軌道
4.5　地球同期軌道・静止軌道
4.6　太陽同期回帰軌道・太陽同期準回帰軌道
4.7　モルニヤ軌道・ツンドラ軌道
4.8　凍結軌道
4.9　準天頂軌道
4.10　軌道の比較
章末問題

5.　月・惑星への航行
5.1　パッチドコニックス法と影響圏
5.2　スイングバイの原理
5.3　地球を出発し月または惑星に至る軌道
　5.3.1　ロケットによる打上げ軌道と地球周回パーキング軌道
　5.3.2　地球を脱出する双曲線軌道
　5.3.3　太陽周回軌道
　5.3.4　天体を周回する軌道
　5.3.5　外惑星探査などへの拡張（スイングバイの利用）
5.4　月周回軌道への移行
5.5　惑星探査ミッションの解析
5.6　火星ミッションおよび金星ミッションへの応用
　5.6.1　これまでの火星探査（打上げ日の特徴）
コラム8：火星大接近
　5.6.2　地球出発→火星到着軌道の相対速度
コラム9：火星探査機「のぞみ」
　5.6.3　火星離脱→地球帰還軌道の相対速度
　5.6.4　地球出発→金星到着軌道の相対速度
章末問題

6.　より高度な軌道設計に向けて
6.1　多体質点系の運動方程式
6.2　惑星方程式
　6.2.1　ラグランジュの惑星方程式
　6.2.2　ガウスの惑星方程式
　6.2.3　惑星方程式に基づくミッション軌道の設計
　6.2.4　静止軌道の軌道保持
6.3　ランデブー問題
6.4　ランベルト問題
6.5　 VEGA
6.6　制限三体問題
6.7　ラグランジュ点まわりの擬似軌道
6.8　弾道捕獲
章末問題

7.　宇宙航行のための数学・物理
7.1　運動量と角運動量
7.2　微分，積分と微分方程式
7.3　円錐曲線
　7.3.1　円錐曲線の概要
　7.3.2　楕円のデカルト座標表示
　7.3.3　楕円の極座標表示
　7.3.4　楕円の幾何学的関係
7.4　ベクトルと座標変換
　7.4.1　ベクトルの演算
　7.4.2　極座標を使ったベクトルの微分
　7.4.3　座標変換とベクトルの回転
　7.4.4　楕円軌道上の速度ベクトル
7.5　数値計算
　7.5.1　代数方程式の解法
　7.5.2　微分方程式の解法
　7.5.3　高階微分方程式の解法
　7.5.4　連立微分方程式の解法
　7.5.5　数値積分の求積
章末問題

引用・参考文献
章末問題解答
索引

感想・レビュー

※以下の感想・レビューは、株式会社ブックウォーカーの提供する「読書メーター」によるものです。

[株式会社 コロナ社]

レビュー,書籍紹介・書評掲載情報 人工衛星・惑星探査機のための宇宙工学 https://www.coronasha.co.jp/np/resrcs/review.html?goods_id=8173 読者モニターレビュー【 napo 様（業界・専門分野：IT業界）】掲載日：2024/06/24 【書評】JAXA宇宙科学研究所 澤井 秀次郎 教授 (JAXA SLIMプロジェクト プロジェクトサイエンティスト)掲載日：2024/06/19

2024/06/24