衛星
半保護ページ

3Uキューブサット2機
国際宇宙ステーション「きぼう」の小型衛星放出装置から放出され、地球を周回する2機のキューブサット

衛星または人工衛星[ a ]は、天体の周回軌道に投入された物体（通常は宇宙船）です。通信中継、天気予報、航法（GPS）、放送、科学研究、地球観測など、様々な用途があります。軍事用途としては、偵察、早期警戒、信号諜報、そして場合によっては兵器の運搬などがあります。その他の衛星には、衛星を軌道に乗せるロケットの最終段階や、かつては有用であったものの後に役目を終えた衛星などがあります。

パッシブ衛星を除き、ほとんどの衛星には、太陽電池パネルや放射性同位元素熱電発電機（RTG）などの搭載機器用の電力生成システムが搭載されています。また、ほとんどの衛星には、トランスポンダーと呼ばれる地上局との通信手段も備わっています。多くの衛星は、コストと作業を節約するために標準化されたバスを使用しており、最も一般的なものは小型のキューブサットです。同様の衛星がグループとして連携し、コンステレーションを形成できます。宇宙への打ち上げコストが高いため、ほとんどの衛星は可能な限り軽量で堅牢になるよう設計されています。ほとんどの通信衛星は軌道上の無線中継局で、それぞれが数十メガヘルツの帯域幅を持つ数十のトランスポンダーを搭載しています。

宇宙船は、大気がある場合の抗力による軌道減衰を回避するのに十分高く、ロッシュ限界を超える軌道を占める軌道速度に達するまで加速または減速することで衛星になります。衛星は、打ち上げシステムによって地表から宇宙に打ち上げられる宇宙船です。衛星は、通常は化学スラスタまたはイオンスラスタによる推進力によって軌道を変更または維持できます。2018年現在、地球を周回する衛星の約90%は低軌道または静止軌道にあります。静止軌道とは、衛星が地上の固定点に対して静止していることを意味します。一部の画像衛星は、地球全体を同様の照明でスキャンできるため、太陽同期軌道を選択します。地球の周りの衛星の数とスペースデブリの量が増えるにつれて、衝突の脅威はより深刻になっています。オービターは、軌道投入（別の天体から別の天体の周回軌道に投入）を行うように設計された宇宙船であり、 [ 1 ]人工衛星となる。少数の衛星が他の天体（月、火星、太陽など）を周回したり、複数の天体（ハロー軌道の場合は2つ、リサージュ軌道の場合は3つ）を同時に周回したりする。

地球観測衛星は、偵察、地図作成、気象、海洋、森林などの監視のための情報を収集します。宇宙望遠鏡は、宇宙空間のほぼ完全な真空状態を利用して、電磁スペクトル全体を使って物体を観測します。衛星は一度に地球の大部分を観測できるため、通信衛星は遠隔地へ情報を中継することができます。衛星からの信号遅延と軌道の予測可能性は、GPSなどの衛星航法システムに利用されています。宇宙ステーションのように、軌道上または軌道上に留まっている有人宇宙船も人工衛星です。

地球の軌道に打ち上げられた最初の人工衛星は、 1957年10月4日に打ち上げられたソ連のスプートニク1号でした。2025年6月28日現在、地球の軌道上には12,952基の衛星があり、そのうち8,530基は米国、1,559基はロシア、908基は中国のものです。[ 2 ]

歴史

初期の提案

人工衛星の可能性に関する最初の数学的研究は、アイザック・ニュートンが著書『自然哲学の数学的原理』 （1687年）の中で、自然衛星の運動を説明するために行った思考実験であるニュートンの砲弾である。軌道上に打ち上げられる衛星を初めて描いたフィクションは、エドワード・エヴァレット・ヘイルの短編小説『煉瓦の月』（1869年）である。[ 3 ] [ 4 ]このアイデアは、ジュール・ヴェルヌの『ベグムの幸運』（1879年）でも再び登場した。

1903年、コンスタンチン・ツィオルコフスキー（1857–1935）は『ジェット推進装置を用いた宇宙探査』を出版しました。これは、ロケットを用いた宇宙船の打ち上げに関する最初の学術論文でした。彼は最小軌道に必要な軌道速度を計算し、液体燃料を燃料とする多段式ロケットでこれを達成できると推論しました。

ヘルマン・ポトチュニクは、 1928年に著作『宇宙旅行の問題』の中で、軌道上の宇宙船を用いて地上の詳細な平和観測および軍事観測を行うという構想を探求した。彼は宇宙の特殊な環境が科学実験にどのように役立つかを論じた。この本では、静止衛星（コンスタンチン・ツィオルコフスキーが初めて提唱）について解説し、それらと地上間の無線による通信についても論じたが、衛星を大量放送や通信中継に利用するという構想には至らなかった。[ 5 ]

1945年の『ワイヤレス・ワールド』誌の記事で、イギリスのSF作家アーサー・C・クラークは、通信衛星をマスコミュニケーションに利用する可能性について詳細に記述しました。彼は、3基の静止衛星で地球全体をカバーできると示唆しました。[ 6 ] : 1–2

1946年5月、アメリカ空軍のRAND計画は「実験用地球周回宇宙船の予備設計」を発表し、「適切な計測機器を搭載した衛星は、20世紀で最も強力な科学ツールの一つとなることが期待できる」と記した。[ 7 ]アメリカ合衆国は1945年から海軍航空局の管轄下で軌道衛星の打ち上げを検討していた。RAND計画は最終的に報告書を発表したが、衛星は潜在的な軍事兵器ではなく、科学、政治、宣伝のためのツールであるとみなしていた。[ 8 ]

1946年、アメリカの理論天体物理学者ライマン・スピッツァーは軌道上の宇宙望遠鏡を提案した。[ 9 ]

1954年2月、RAND計画はRRカーハートによる「人工衛星の科学的利用」を発表しました。[ 10 ]これは衛星の科学的利用の可能性を拡張したもので、1955年6月にはHKカルマンとWWケロッグによる「人工衛星の科学的利用」が発表されました。[ 11 ]

最初の衛星

4本のアンテナを備えた鋼球
スプートニク1号のレプリカ

最初の人工衛星はスプートニク1号で、1957年10月4日にソビエト連邦のスプートニク計画の下、セルゲイ・コロリョフが主任設計者となって打ち上げられました。スプートニク1号は、軌道変化の測定を通じて大気上層の密度を特定し、電離層における無線信号分布に関するデータを提供しました。スプートニク1号の予想外の成功発表は、アメリカ合衆国におけるスプートニク危機を招き、冷戦におけるいわゆる宇宙開発競争に火をつけました

国際地球観測年（1957～1958年）に向けた活動計画の一環として、ホワイトハウスは1955年7月29日、米国が1958年春までに衛星を打ち上げる意向を発表した。これは後にヴァンガード計画として知られるようになった。7月31日、ソ連は1957年秋までに衛星を打ち上げる意向を発表した。

スプートニク2号は1957年11月3日に打ち上げられ、ライカという名の犬を乗せた最初の生きた乗客を軌道上に乗せた。[ 12 ]犬は帰還の可能性がないまま送り出された。

1955年初頭、アメリカロケット協会、全米科学財団、国際地球観測年などからの圧力を受け、陸軍と海軍は2つの競合する計画でオービター計画に取り組んだ。陸軍はジュピターCロケットを使用し、民間海軍計画ではヴァンガードロケットを使用して衛星を打ち上げた。エクスプローラー1号は1958年1月31日、米国初の人工衛星となった。[ 13 ]放射線検出器から送信された情報により、地球のヴァン・アレン放射線帯が発見された。[ 14 ] NASAのテレビ赤外線観測衛星（TIROS）計画の一環として1960年4月1日に打ち上げられたTIROS-1宇宙船は、宇宙から撮影された気象パターンの最初のテレビ映像を送信した。[ 15 ]

1961年6月、スプートニク1号の打ち上げから3年半後、米国宇宙監視ネットワークは115基の地球周回衛星をカタログ化した。[ 16 ]

カナダは宇宙に打ち上げられた衛星を製造した3番目の国であったが、[ 17 ]アメリカの宇宙港からアメリカのロケットで打ち上げられた。オーストラリアも同様で、最初の衛星の打ち上げには、寄付されたアメリカのレッドストーンロケットとアメリカの支援スタッフ、そしてイギリスとの共同打ち上げ施設が使われた。[ 18 ]イタリアの最初の衛星サンマルコ1号は、1964年12月15日にアメリカのスカウトロケットでワロップス島（アメリカ・バージニア州）から打ち上げられ、NASAで訓練を受けたイタリアの打ち上げチームが担当した。[ 19 ]同様の機会に、その後のほぼすべての最初の国の衛星は外国のロケットで打ち上げられた。

フランスは自国ロケットで衛星を打ち上げた3番目の国でした。1965年11月26日、アステリックス（A-1）（当初はFR.2またはFR-2として構想されていた）は、アルジェリアのアンマグイールにあるCIEES施設から打ち上げられたディアマントAロケットによって軌道に乗せられました。アステリックスによって、フランスは人工衛星を保有した6番目の国となりました。

その後の衛星開発

初期の衛星はそれぞれ独自の設計に基づいて製造されていました。技術の進歩に伴い、衛星バスと呼ばれる単一モデルのプラットフォーム上に複数の衛星が構築されるようになりました。最初の標準化された衛星バス設計は、 1972年に打ち上げられたHS-333静止軌道（GEO）通信衛星でした。 1997年からは、衛星ミッションの分析、設計、運用のための市販のソフトウェアアプリケーションとしてFreeFlyerが提供されています。

2010年代後半以降、特に大規模衛星インターネットコンステレーションの出現と運用開始（軌道上稼働衛星数が5年間で2倍以上に増加）以降、コンステレーションを構築する企業は、打ち上げ許可取得のための規制プロセスの一環として、寿命を迎えた古い衛星の定期的な計画的な軌道離脱を提案し始めました。史上最大の人工衛星は国際宇宙ステーションです。[ 20 ]

2000年代初頭、特にキューブサットの登場と、低地球軌道（LEO）の低高度に打ち上げられることが多いマイクロサットの打ち上げ増加以降、衛星は破壊されるか、大気圏で完全に分解して燃え尽きるように設計されることが多くなった。 [ 21 ] 例えば、 2020年に軌道上で稼働する衛星数が1000基を超える初の大規模衛星インターネット群であるSpaceX Starlink衛星は、寿命の終わり、または衛星の初期故障時に大気圏に再突入して完全に燃え尽きるように100%破壊可能になるよう設計されている。[ 22 ]

さまざまな時期に、アルジェリア、アルゼンチン、オーストラリア、オーストリア、ブラジル、カナダ、チリ、中国、デンマーク、エジプト、フィンランド、フランス、ドイツ、インド、インドネシア、イラン、イスラエル、イタリア、日本、カザフスタン、韓国、マレーシア、メキシコ、オランダ、ノルウェー、パキスタン、ポーランド、ロシア、サウジアラビア、南アフリカ、スペイン、スイス、タイ、トルコ、ウクライナ、イギリス、アメリカなど、多くの国が軌道上に衛星を保有していました。[ 23 ]

日本の宇宙機関（JAXA）とNASAは、2024年の夏にLingoSatと呼ばれる木製衛星のプロトタイプを軌道に乗せる予定です。彼らは数年前からこのプロジェクトに取り組んでおり、宇宙環境に対する材料の耐性をテストするために、2021年に最初の木材サンプルを宇宙に送りました。[ 24 ]

コンポーネント

軌道と高度の制御

ディープ・スペース1のイオンスラスタの噴射

ほとんどの衛星は、軌道を調整または維持するために化学推進またはイオン推進を使用しており、[ 6 ] : 78 、 リアクションホイールと組み合わせて3軸の回転または姿勢を制御しています。地球に近い衛星は、地球の磁場、重力場、太陽の放射圧の変化の影響を最も受けます。遠い衛星は、月や太陽などの他の天体の重力場の影響をより強く受けます。衛星は紫外線による損傷を防ぐために超白色反射コーティングを使用しています。[ 25 ]軌道と方向の制御がなければ、軌道上の衛星は地球上の地上局と通信できません。 [ 6 ] : 75–76

衛星の化学スラスタでは、通常、自発燃焼性のモノプロペラント（1成分）またはバイプロペラント（2成分）を使用します。自発燃焼性とは、互いに接触するか触媒に接触すると自然発火する可能性があることを意味します。衛星で最も一般的に使用される推進剤混合物は、ヒドラジンベースのモノプロペラントまたはモノメチルヒドラジン-四酸化二窒素バイプロペラントです。衛星のイオンスラスタは通常、ホール効果スラスタであり、負に帯電したグリッドを通して正イオンを加速することで推力を生成します。イオン推進は、推進剤の点では化学推進よりも効率的ですが、その推力は非常に小さい（約0.5 Nまたは0.1 lb f）ため、より長い燃焼時間が必要です。スラスタでは、不活性でイオン化しやすく、原子質量が大きく、高圧液体として貯蔵可能なため、通常キセノンが使用されます。 [ 6 ]：78–79

電力

キャプション参照
国際宇宙ステーションの左側にある黒い太陽電池パネルと右側にある白いラジエーター

ほとんどの衛星は太陽電池パネルで発電しており、太陽光が限られた深宇宙では、放射性同位元素熱電発電機を使用する衛星も少数存在します。太陽電池パネルはスリップリングによって衛星に取り付けられます。スリップリングは太陽光と垂直になるように回転し、最大の電力を生成します。打ち上げ機内や夜間は太陽光が遮られるため、太陽電池パネルを搭載したすべての衛星にはバッテリーも搭載する必要があります。衛星用バッテリーとして最も一般的なのはリチウムイオンバッテリーで、過去にはニッケル水素バッテリーも使用されていました。[ 6 ]：88–89

アプリケーション

地球観測

STS-41-Gによる地球放射収支衛星の展開。地球の気象と気候に関するデータを収集します

地球観測衛星は地球を監視および調査する目的で設計されており、リモートセンシングと呼ばれています。ほとんどの地球観測衛星は高解像度のデータを得るために低軌道に配置されていますが、途切れることのないカバレッジのために静止軌道に配置されているものもあります。また、一定の照明を確保し、地球の全体像を把握するために太陽同期軌道に配置される衛星もあります。衛星の機能に応じて、通常のカメラ、レーダー、ライダー、光度計、大気観測機器などが搭載されている場合があります。地球観測衛星のデータは、考古学、地図作成、環境モニタリング、気象学、偵察などの用途で最も多く使用されています。2021年現在、950機を超える地球観測衛星があり、その最大数はPlanet Labsによって運用されています。[ 26 ]

気象衛星は、雲、都市の明かり、火災、汚染の影響、オーロラ、砂嵐、砂塵嵐、積雪、氷の分布、海流の境界、エネルギーの流れなどを観測します。環境監視衛星は、地球の植生、大気中の微量ガス含有量、海面状態、海色、氷原の変化を検知できます。植生の変化を経時的に監視することで、現在の植生状態を長期平均と比較し、干ばつを監視することができます。[ 27 ]人為的排出は、対流圏のNO 2およびSO 2のデータを評価することで監視できます。

コミュニケーション

通信衛星は、トランスポンダを介して無線通信信号を中継および増幅する人工衛星であり、地球上の異なる場所にある送信元と受信機の間に通信チャネルを作成します。通信衛星は、テレビ、電話、ラジオ、インターネット、軍事用途に使用されます。[ 28 ]一部の通信衛星は赤道上空22,236マイル（35,785 km）の静止軌道にあり、衛星が空の同じ場所に静止しているように見えます。そのため、地上局の衛星パラボラアンテナはその場所に永久に向けることができ、衛星を追尾するために移動する必要がありません。ただし、ほとんどの通信衛星は低軌道で衛星群を形成し、地上アンテナは衛星を追尾して頻繁に切り替える必要があります。

通信リンクに使用される電波は見通し線を通過するため、地球の曲面によって遮られます。通信衛星の目的は、地球の曲面を迂回して信号を中継し、地理的に離れた地点間の通信を可能にすることです。[ 29 ]通信衛星は、広範囲の無線周波数およびマイクロ波周波数で動作します。信号干渉を避けるため、国際機関は特定の機関が使用できる周波数範囲、つまり「バンド」について規制を設けています。このバンドの割り当てにより、信号干渉のリスクが最小限に抑えられます。[ 30 ]

スパイ衛星

地球観測衛星や通信衛星が軍事目的または諜報目的で配備される場合、スパイ衛星または偵察衛星と呼ばれます

それらの用途には、ミサイルの早期警戒、核爆発の検知、電子偵察、光学またはレーダー画像監視などが含まれます。

航法衛星は、地上の携帯受信機が正確な位置を特定できるように、送信される無線時刻信号を使用する衛星です。衛星と地上の受信機間の見通しが比較的良好であることと、絶えず進歩する電子機器を組み合わせることで、衛星航法システムは数メートル単位の精度でリアルタイムに位置を測定することができます

望遠鏡

ハッブル宇宙望遠鏡

天文衛星は、遠くの惑星、銀河、その他の宇宙物体の観測に使用される衛星です。[ 31 ]

実験

テザー衛星は、テザーと呼ばれる細いケーブルで別の衛星に接続された衛星です。回収衛星は、偵察、生物、宇宙生産などのペイロードを軌道から地球に回収する衛星です。バイオ衛星は、一般的に科学実験のために生物を運ぶように設計された衛星です。宇宙太陽光発電衛星は、太陽光からエネルギーを集め、地球や他の場所で使用するために送信することを提案する衛星です

兵器

2000年代半ば以降、過激派組織はプロパガンダ放送や軍事通信ネットワークからの機密情報の窃盗を目的として、衛星をハッキングしてきました。[ 32 ] [ 33 ]試験目的で、低軌道上の衛星は地球から発射された弾道ミサイルによって破壊されてきました。ロシア、アメリカ、中国、インドは衛星を破壊する能力を実証しました。[ 34 ] 2007年には中国軍が老朽化した気象衛星を撃墜し、[ 34 ]続いて2008年2月にはアメリカ海軍が機能停止したスパイ衛星を撃墜しました。[ 35 ] 2015年11月18日、2度の失敗の後、ロシアはヌドルとして知られる対衛星ミサイルの飛行試験に成功しました。2019年3月27日、インドは高度300kmで実機の試験衛星を3分で撃墜し、実機の衛星を破壊する能力を持つ4番目の国となりました[ 36 ] [ 37 ]

環境への影響

衛星の環境への影響は、これまでは衛星打ち上げの頻度が少ないため無害であると考えられていたため、現在では十分に理解されていません。しかし、衛星打ち上げの急増と今後の成長予測により、この問題が検討課題となっています。主な問題は、衛星の寿命のさまざまな段階で発生する可能性のある資源の利用と大気への汚染物質の放出です

資源利用

衛星や打ち上げロケットは商業的に機密性が高いため、資源利用の監視や定量化は難しい。しかし、アルミニウムは軽量で比較的安価なため、衛星製造に好まれる金属であり、通常、衛星の質量の約 40% を占める。[ 38 ]アルミニウムは採掘や精錬により環境に多くの悪影響を与え、最も炭素集約型の金属の 1 つである。[ 39 ]衛星製造には、リチウム、金、ガリウムなどの希少元素も必要であり、その一部は採掘や加工に関連して重大な環境影響を及ぼし、供給が限られている。[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]打ち上げロケットの製造には大量の原材料が必要であり、ブースター段階は通常、燃料が尽きると海に投下される。それらは通常回収されない。[ 40 ]アリアン5号に使用された2つの空のブースターは主に鋼鉄で構成されており、重量はそれぞれ約38トンでした。[ 43 ]これは、海に残される物質の量の目安となります。

打ち上げ

ロケットの打ち上げは、大気圏のあらゆる層に多数の汚染物質を放出し、特に対流圏界面より上の大気に影響を与えます。対流圏界面では、燃焼の副産物が長期間にわたって残留する可能性があります。 [ 44 ]これらの汚染物質には、黒色炭素、二酸化炭素、窒素酸化物（NOx ）、アルミニウム、水蒸気が含まれますが、汚染物質の混合はロケットの設計と燃料の種類によって異なります。[ 45 ]ロケットから排出される温室効果ガスの量は、航空業界が年間に排出する温室効果ガスの総量の2～3%を占めるのに比べて、約0.01%と大幅に少ないため、取るに足らないものと考えられています。 [ 44 ]

成層圏へのロケットの排出物とその影響に関する研究は始まったばかりで、その影響は対流圏への排出物よりも重大になる可能性が高い。[ 40 ]成層圏にはオゾン層が含まれており、ロケットから排出される汚染物質は様々な形でオゾン層の破壊に寄与する可能性がある。 NO x、HO x、ClO xなどのラジカルは分子間反応によって成層圏のO 3を減少させ、微量でも大きな影響を及ぼす可能性がある。 [ 44 ]しかし、現在では、規制されているオゾン層破壊物質の影響に匹敵するには、打ち上げ率を10倍に増やす必要があると理解されている。[ 47 ] [ 48 ]水蒸気の排出は大部分が不活性であると考えられているが、H 2 OはHO xの原料ガスであり、氷粒子の形成を通じてオゾン層の損失に寄与することもある。[ 47 ]ロケットから放出される黒色炭素粒子は成層圏で太陽放射を吸収し、周囲の空気を温暖化させ、成層圏の循環ダイナミクスに影響を及ぼす可能性があります。[ 49 ]温暖化と循環の変化はどちらもオゾン層の破壊を引き起こす可能性があります。

運用

低軌道衛星

LEO衛星 の軌道寿命中に、上層大気にいくつかの汚染物質が放出されます。軌道の減衰は大気抵抗によって引き起こされ、衛星を正しい軌道に保つために、プラットフォームは時折再配置する必要があります。このために、ノズルベースのシステムは化学推進剤を使用して推力を生成します。ほとんどの場合、ヒドラジンが化学推進剤として使用され、アンモニア、水素、窒素がガスとして上層大気に放出されます。[ 44 ]また、外気環境は外装材の劣化を引き起こします。上層大気中の原子状酸素は、衛星の断熱・保護に使用されるカプトン、テフロン、マイラーなどの炭化水素系ポリマーを酸化し、 CO2やCO2などのガスを大気中に放出します。[ 50 ]

夜空

現在、空に打ち上げられている衛星の数が急増していることを考えると、近い将来、暗い場所でも数百基の衛星が人間の目にはっきりと見えるようになるかもしれません。夜空の拡散輝度は、自然光レベルよりも最大10%増加していると推定されています。[ 51 ]これは、昆虫や夜間に渡りをする鳥など、天体のパターンを移動や方向判断に利用する生物を混乱させる可能性があります。[ 52 ] [ 53 ]これがどのような影響を与えるかは現時点では不明です。夜空における人工物の視認性は、人々と世界、自然、そして文化とのつながりにも影響を与える可能性があります。[ 54 ]

地上インフラ

衛星の寿命の全過程において、その動きとプロセスは地上の施設ネットワークを通じて監視されます。インフラと日常的な運用にかかる環境コストは非常に高くなる可能性がありますが[ 40 ]、定量化にはさらなる調査が必要です

劣化

制御されていない軌道離脱は、特に脅威となります。

放射性物質を汚染し、拡散させた注目すべき衛星の故障としては、コスモス954号、コスモス1402号、トランジット5-BN-3号など があります

制御された方法で寿命を迎えた衛星は、宇宙ゴミを減らすために意図的に軌道から外されるか、地球からより遠い墓場軌道に移動されます。物理的な収集や除去は経済的ではなく、現在も不可能です。衛星を墓場軌道に移動することは、衛星が何百年もそこにとどまるため持続可能でもありません。[ 40 ]これは、宇宙のさらなる汚染と将来的な宇宙ゴミの問題につながります。衛星が軌道から外れる際、その多くは大気圏への再突入時に熱のために破壊されます。これにより、より多くの物質と汚染物質が大気中に放出されます。[ 38 ] [ 55 ]オゾン層への潜在的な損傷と、地球のアルベドの増加による温暖化の抑制の可能性だけでなく、地球の気候に対する偶発的な地球工学につながる可能性についての懸念が表明されています。 [ 40 ]軌道から外された衛星の70％は海に沈み、ほとんど回収されません。[ 44 ]

緩和

大気圏に再突入する衛星からの汚染や破片を減らすために、木材を代替材料として使用することが提案されている。[ 56 ]

干渉

衝突の恐れ

宇宙で追跡されているすべての物体の時間の経過に伴う成長[ 57 ]

宇宙ゴミは、地球中心軌道上または地球中心軌道を横切る宇宙船[ 58 ] [ 59 ] (衛星を含む) [ 59 ] [ 60 ]に危険をもたらし、ケスラー症候群[ 61 ]を引き起こす可能性があり、将来的に人類の宇宙開発を制限する可能性があります。[ 62 ] [ 63 ]

SpaceX Starlinkのような衛星群の増加に伴い、 IAUなどの天文学コミュニティは軌道汚染が大幅に増加していると報告している。[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ] [ 67 ] [ 68 ] 2020年のSATCON1ワークショップの報告書は、大規模な衛星群の影響が一部の天文学研究活動に深刻な影響を及ぼす可能性があると結論付け、天文学への損害を軽減する6つの方法を挙げている。[ 69 ] [ 70 ] IAUは、このような有害な影響を軽減するための対策を調整または集約するセンター（CPS）を設立している。[ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]

無線干渉

衛星通信は受信信号強度が低いため、地上の送信機による妨害を受けやすい。このような妨害は、送信機の到達範囲内の地理的領域に限定される。GPS衛星は妨害の潜在的な標的であるが[ 74 ] [ 75 ]、衛星電話やテレビ信号も妨害を受けている[ 76 ] [ 77 ]

また、静止衛星にキャリア無線信号を送信し、衛星トランスポンダの正当な使用を妨害することは非常に容易です。商業衛星空間では、地球局が誤った時間や周波数で送信し、トランスポンダを二重照射して周波数を使用不能にしてしまうことはよくあります。衛星運用者は現在、あらゆるキャリアの発信源を正確に特定し、トランスポンダ空間を効果的に管理できる高度な監視ツールと手法を有しています。

規制

宇宙ゴミ、電波汚染、光害などの問題は規模が拡大している一方で、国家や国際的な規制は進んでいない。[ 78 ] [ 57 ]

責任

一般的に、 責任は責任条約によって規定されています

運用

  軌道打ち上げと衛星運用
  外国サプライヤーによる衛星運用
  開発中の衛星
  軌道打ち上げプロジェクトが最終段階にある、または国産弾道ミサイルが配備されている

運用能力や用途は非常に多様化し、ますます広がっています。

衛星の運用には、資金、製造、打ち上げ能力へのアクセスだけでなく、地上セグメントのインフラストラクチャも必要です。

リスト

質量の大きい地球衛星のリストを示します。有人衛星（宇宙ステーションや打ち上げロケットなど）、および地球周回軌道外ミッションなど、長期の地球周回軌道を意図していない衛星は除外されます。太陽-地球ラグランジュ点2に ある衛星は含まれます

名称 質量 演算子 説明 軌道 州 就航開始
ポリウス80,000 kg (176,370 ポンド) ソビエト連邦ソビエト連邦の試作軌道兵器プラットフォーム LEO行方不明 1987
KH-1119,600 kg (43,211 ポンド) [ 79 ]アメリカ合衆国電気光学偵察衛星 SSO運用中 1976年以降（現在のバージョン：2005年以降）
プロトン衛星17,000kg (37,479ポンド) ソビエト連邦宇宙研究衛星 LEO軌道離脱 1965～1969年
コンプトン・ガンマ線観測所16,329 kg (35,999ポンド) アメリカ合衆国宇宙観測所[ 80 ]LEO軌道離脱 1991～2000
ラクロス14,500kg (31,967ポンド)

16,000kg (35,274ポンド)

アメリカ合衆国レーダー画像偵察衛星[ 81 ]SSO退役

ラクロス5号は現在も軌道上

1988～2005年
ハッブル宇宙望遠鏡11,110 kg (24,493ポンド) アメリカ合衆国宇宙観測所[ 82 ]LEO運用中 1990年～
ジュピター3号（エコースター24号） 9,200kg（20,283ポンド） アメリカ合衆国通信衛星GEO運用中 2023年以降
エンビサット8,211 kg (18,102ポンド) ESA地球観測衛星[ 83 ] [ 84 ]ケスラー症候群の脅威[ 85 ]LEO軌道上では運用不能 2002～2012年
至堅20号8,000kg (17,637ポンド) 中国通信技術試験衛星[ 86 ]GEO運用中 2019年以降
テルスター 19V7,075 kg (15,598ポンド) カナダ通信衛星GEO運用中 2018年～
テレスター1号6,910kg (15,234ポンド) アメリカ合衆国通信衛星 GEO運用中 2009年～
エコースターXXI6,871kg (15,148ポンド) アメリカ合衆国通信衛星[ 87 ]GEO運用中 2017年～
UARS6,540 kg (14,418ポンド) アメリカ合衆国地球科学[ 88 ]LEO2011年軌道離脱 1991～2005年
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡6,500kg (14,330ポンド) アメリカ合衆国宇宙望遠鏡 サン・アースL2運用中 2021年～
チャンドラX線観測衛星5,865 kg (12,930ポンド) アメリカ合衆国宇宙観測所[ 89 ]HEO運用中 1999年～
GSAT-115,854 kg (12,906ポンド) インドインドの最も重い通信衛星[ 90 ]GEO運用中 2018年～
テラ4,864kg (10,723ポンド) アメリカ合衆国地球観測衛星 SSO運用中 1999年～
GSAT-244,181kg (9,218ポンド) インドインド通信衛星 GEO運用中 2022年以降
GPS IIIA3,880 kg (8,554ポンド) アメリカ合衆国現在のGPS衛星シリーズ MEO運用中 2018年～
スペクトルR（ラジオアストロン）3,660kg (8,069ポンド) ロシア宇宙観測所[ 91 ]HEO運用中 2011年～
ハーシェル3,400kg (7,496ポンド) ESA宇宙望遠鏡 サン・アースL2退役 2009～2013年
アストロサット1,513 kg (3,336ポンド) インドインドの宇宙観測所LEO運用中 2015年～
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参照

注記

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