軌道予測（きどうよそく）
最終更新：2026/4/27
軌道予測とは、天体や人工衛星などの将来の位置や速度を計算によって予測する行為である。
別名・同義語 軌道計算軌道推定
ポイント
軌道予測は、宇宙探査や衛星運用、地球観測など、様々な分野で不可欠な技術であり、精密な計算と観測データに基づいている。
軌道予測の概要
軌道予測は、天体の運動を記述する法則（主にニュートンの運動法則と万有引力の法則）を用いて、将来の軌道を計算するプロセスです。予測精度は、初期条件の正確さ、使用するモデルの精度、および考慮する摂動の数に依存します。
軌道予測の歴史
軌道予測の起源は、惑星の運動を説明しようとする古代の天文学に遡ります。ヨハネス・ケプラーは、惑星の運動法則を発見し、その後のアイザック・ニュートンが万有引力の法則を提唱することで、より正確な軌道予測が可能になりました。20世紀に入り、コンピュータの登場により、複雑な軌道計算が容易になり、宇宙開発の進展に大きく貢献しました。
軌道予測の種類
軌道予測は、予測期間や精度によっていくつかの種類に分類されます。
- 短期予測: 数時間から数日程度の短い期間の予測。主に、人工衛星の衝突回避や地球観測データの取得計画などに利用されます。
- 中期予測: 数週間から数ヶ月程度の期間の予測。人工衛星の運用計画や宇宙探査機の軌道計画などに利用されます。
- 長期予測: 数ヶ月から数年以上の長い期間の予測。惑星の長期的な運動予測や、宇宙ゴミの軌道予測などに利用されます。
軌道予測における摂動
実際の天体や人工衛星の軌道は、理想的な法則からのずれ（摂動）の影響を受けます。主な摂動としては、以下のものがあります。
- 地球の形状: 地球は完全な球体ではなく、赤道方向にわずかに膨らんでいるため、人工衛星の軌道に影響を与えます。
- 大気抵抗: 低軌道にある人工衛星は、大気との摩擦によって速度が減少し、軌道が変化します。
- 太陽光圧: 太陽からの光の圧力は、人工衛星の軌道に影響を与えます。
- 他の天体の重力: 太陽、月、他の惑星などの重力は、天体や人工衛星の軌道に影響を与えます。
これらの摂動を正確に考慮することで、より高精度の軌道予測が可能になります。
軌道予測の応用
軌道予測は、以下のような様々な分野で応用されています。