Evaluation of Sustainable Space Development with Considering Long-term Change in Upper Atmosphere

Material type: 文書・図像類

Author: 清水, 貴裕ほか

Publisher: 宇宙航空研究開発機構(JAXA)

Publication date: 2023-02-28

Material Format: Digital

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NDC: -

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Note (General)：: 第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京The 10th Space Debris Workshop (November 28-3...

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Material Type: 文書・図像類
Title: Evaluation of Sustainable Space Development with Considering Long-term Change in Upper Atmosphere
Author/Editor: 清水, 貴裕
吉村, 康広
河本, 聡美
原田, 隆佑
花田, 俊也
SHIMIZU, Takahiro
YOSHIMURA, Yasuhiro
KAWAMOTO, Satomi
HARADA, Ryusuke
HANADA, Toshiya
Author Heading: 清水, 貴裕
吉村, 康広
河本, 聡美
原田, 隆佑
花田, 俊也
SHIMIZU, Takahiro
YOSHIMURA, Yasuhiro
KAWAMOTO, Satomi
HARADA, Ryusuke
HANADA, Toshiya
Publication, Distribution, etc.: 宇宙航空研究開発機構(JAXA)
Publication Date: 2023-02-28
Publication Date (W3CDTF): 2023-02-28
Alternative Title: 大気上層の長期変動を考慮した宇宙開発の持続可能性評価
Pages: 457-472
Text Language Code: eng
Target Audience: 一般
Note (General): 第10回スペースデブリワークショップ (2022年11月28-30日. 主催: 宇宙航空研究開発機構研究開発部門(JAXA), 宇宙航空研究開発機構調布航空宇宙センター(JAXA)(CAC)), 調布市, 東京
The 10th Space Debris Workshop (November 28-30, 2022. Organizer: Research and Development Directorate, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Chofu Aerospace Center, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)(CAC)), Chofu, Tokyo, Japan
本研究は，熱圏の長期的な密度減少に起因する軌道環境の変化が，今後の宇宙開発に与える影響について評価することを目的としている．近年問題となっている温室効果が，宇宙機が多く運用されている高度800km までの熱圏で寒冷化を引き起こし，それによる大気密度の減少が報告されている．大気密度の減少を考慮せずに長期的な軌道環境の予測を行うと，低軌道におけるスペースデブリの数や軌道寿命が過小評価される恐れがある．本研究では，JAXA と九州大学が共同開発・運用している軌道環境推移モデルを用いて，大気密度減少化における長期的な軌道上のスペースデブリ数，スペースデブリの軌道寿命，及び宇宙機やスペースデブリの衝突確率を予測する．また，軌道環境の変化に対応可能となるよう，25 年ルールを満たす高度や必要増速量，能動的デブリ除去の効果を計算し，衛星運用の安全性向上のための方策について提案する．
There is a growing concern about climate change caused by greenhouse gases. Especially, carbon dioxide has significant influences not only on the lower atmosphere but also on the upper atmosphere such as the thermosphere where space objects are orbiting. One of the problems of increasing carbon dioxide is that it reduces the density of the thermosphere, resulting in less atmospheric drag on space objects. This paper evaluates the long- term influence of decreasing the atmospheric drag on the space environment and space activities using an orbital debris evolutionary model. In this study, Jacchia-Roberts 1971 atmospheric model is used to calculate the atmospheric density. In addition, this study makes correction to atmospheric density with considering the long-term density decrease. This paper also reveals the longterm impact of density decrease on space activity by calculating the debris number transition, the extension of debris orbital lifetime, and collision probability with debris. Furthermore, this study shows the change of delta-v and the collision probability with other objects to satisfy the 25-year rule.
形態: カラー図版あり
Physical characteristics: Original contains color illustrations
資料番号: AA2230027041
DOI: 10.20637/00049214
Access Restrictions: 限定公開
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ