人工衛星がどんな感じで地球を回っているかを魅せるシステム(Mr.Orbit2)の公開

地球の周りをグルグル回っている人工衛星ですが、どんな感じで回っているのか?イメージしやすいシステムをちょいと開発しました。最近、このブログも茶の湯ばかりですので、たまには本業も書かないとマズイということで紹介。実は、過去にも同様のシステムを開発(参考記事:宇宙ステーションからの視点をGoogle Earth上に再現 | 2007/12/13)したのですが、その時は、専用アプリケーションをダウンロードしたりやや面倒でした。今回は、Ver 2.0ということでウェブブラウザだけで見られるように改良しました。(残念ながらスマホでは動きません。またIE10の方も互換モードでないと動きません。chrome, firefox推奨

Mr.Orbit2 : https://www.spacewalker.jp/~mrorbit/

20131005_mrorbit2

◆概説

宇宙ステーションや我々が開発して打ち上げた人工衛星の軌道をウェブブラウザー内のGoogle Earthプラグインを用いて表現しています。それぞれの人工衛星の現在の位置をリアルタイムで計算して表示しています(動いているはずです)。緑の線は今から100分後までの衛星が通る軌道を表しています。たとえば宇宙ステーションでは、地上から約350km上空を回っています。こうやってGoogle Earth上で見てみると遠い星(恒星)の世界に行っているわけではなく、地球のスレスレを沿って回っていることが分かりますね。

◆使い方

1)Mr.Orbit2のウェブページ( https://www.spacewalker.jp/~mrorbit/ )を開く。Google Earthプラグインがインストールされていないブラウザではインストールが開始されます。その場合はブラウザを立ち上げなおして再度ページを開いてください。留意点として、少し重い処理を行っている関係で、稀にページの初期表示に失敗することがあります。その場合は、リロード(F5 or Ctrl + R)でページを読み直してください。

2)ページが正常に開きますと、画面中央に国際宇宙ステーション(ISS (ZARYA))が表示されるはずです。さらにその宇宙ステーションのアイコンがどんどん動いているのが分かるかと思います。第一宇宙速度という時速28000kmで回っていますので、かなりのスピードで地球を回っているのが分かるかと思います。
*留意:やや重い処理をしているので衛星が動いていくはずなのに止まってしまうことがあります。その場合はページをリロードしてください。

3)”衛星の選択” : 画面上部Satellitesのセレクトボックス
国際宇宙ステーションの他に私達が学生時代に開発して打ち上げた衛星が選択できます。衛星名を切り替えると、その衛星が画面中心になるように視点が移動します。

4)”衛星と視点との距離の設定” : Range[KM]のテキストボックス
衛星の居る位置から画面の視点は”距離を離して”見えています。初期値は2000km。この数値をたとえば0kmに設定すると、画面の視点は衛星と同じ場所になり、まさに衛星から見た眺めになります。ちょうど宇宙飛行士達が宇宙ステーションの窓から見ている視点になるわけですね。

5)”視点の上下角設定”: Tilt Angle[deg]のテキストボックス
視点を地球中心(真下・鉛直方向)を0度、衛星の進行方向(水平方向)を90度として、視点の角度を変更できます。初期値は45度。4)のRangeを0kmに設定して、このTiltを0度にすると宇宙ステーションの宇宙飛行士が、地球に向かって真下に見ている視点になります。いろいろ変更してお楽しみください。

6)”画面の表示方向の設定” : Heading Angle [deg] のテキストボックス
この角度を設定すると、画面の見ている方向(水平方向)の角度を変更できます。説明が面倒なので(笑)、いろいろいじってみてください。すぐに理解できると思います。留意として後述する`Auto Heading Angle Control`モードがOnになっていると、この数値は自動計算になり変更できません。

7)自動追跡モード : Auto Trackingのチェックボックス
このチェックボックスにチェックが入っていると、衛星が画面の中央になるように自動で追跡してゆきます。しかし、あくまで衛星が画面の中央に持ってくるだけの追尾なので、衛星の後ろを追跡したい場合は後述8)を。

8)自動追跡+衛星の後ろを追跡するモード:Auto Heading Angle Controlのチェックボックス
このチェックボックスが入っていると、7)の自動追跡に加えて、衛星が進んでいく後ろを着いていくように画面方向(Heading Angle)を自動計算して追跡してくれます。この角度計算は結構気まぐれなのでチェックボックスを入れてしばらくして動いたり、たまに計算を間違えて変な方向に一度向いて戻ったり、愛嬌がありますのでアシカラズ。

◆まとめ
・人工衛星のスピード(時速28000km = 秒速7.9)
・地表のスレスレを回っていること
・宇宙飛行士が窓から見えている景色
など少しでも人工衛星が地球を回っているイメージが伝わると嬉しいかなと思っています。

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