【Pythonでみる科学ニュース】H3ロケット本格デビュー成功！ Pythonで軌跡を可視化してみよう

H3ロケット本格デビュー成功！ Pythonで軌跡を可視化してみよう

本日、H3ロケット2号機が打ち上げに成功し、観測衛星「だいち4号」を予定の軌道に投入しました。JAXA（宇宙航空研究開発機構）の技術の粋を集めたH3ロケット、その成功は日本の宇宙開発における新たな一歩を意味します。

H3ロケットは、従来のH-IIAロケットに比べ、高い輸送能力と低コスト化を実現しています。これにより、より多くの衛星や探査機を宇宙へ送り出すことが可能になり、科学研究やインフラ整備など、幅広い分野への貢献が期待されます。

今回の打ち上げ成功によって、地球観測衛星「だいち4号」が本格的な運用を開始します。「だいち4号」は、災害状況の把握や土地利用状況の監視など、防災・減災に大きく貢献することが期待されています。高精度なデータ収集能力により、災害発生時の迅速な状況把握や、復旧活動の支援に役立つでしょう。

さて、この歴史的な打ち上げ成功を記念して、今回はPythonを使ってH3ロケットの軌跡を可視化する簡単なスクリプトを作成してみました。残念ながら正確な軌道データを入手することは難しいため、ここでは単純なモデル化によるシミュレーションにとどまりますが、宇宙へのロマンを感じていただければ幸いです。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def calculate_trajectory(altitude_increment=100, angle_increment=1):
    """ロケットの軌道を計算する関数"""
    altitude = 0
    angle = 45  # 打ち上げ角度
    x_coords = [0]
    y_coords = [0]

    while altitude < 400000: # 400kmまで
        x = x_coords[-1] + altitude_increment * np.cos(np.radians(angle))
        y = y_coords[-1] + altitude_increment * np.sin(np.radians(angle))

        x_coords.append(x)
        y_coords.append(y)

        altitude += altitude_increment
        angle -= angle_increment # 重力と空気抵抗を考慮して角度を少しずつ下げる

    return x_coords, y_coords

def plot_trajectory(x_coords, y_coords):
    """軌跡をプロットする関数"""
    plt.figure(figsize=(10, 6))
    plt.plot(x_coords, y_coords, label="H3 Rocket Trajectory")
    plt.xlabel("Distance (m)")
    plt.ylabel("Altitude (m)")
    plt.title("Simulated H3 Rocket Trajectory")
    plt.grid(True)
    plt.legend()
    plt.show()

def main():
    x_coords, y_coords = calculate_trajectory()
    plot_trajectory(x_coords, y_coords)

if __name__ == "__main__":
    main()

このスクリプトを実行すると、matplotlibを使用してH3ロケットの軌跡をプロットしたグラフが表示されます。 calculate_trajectory 関数では、高度と角度を少しずつ変化させながら、ロケットのx座標とy座標を計算しています。plot_trajectory関数では、計算された座標をグラフとして可視化しています。

実行方法:

1. Python 3がインストールされていることを確認してください。
2. matplotlibライブラリがインストールされていない場合は、pip install matplotlib コマンドでインストールしてください。
3. 上記のPythonスクリプトをh3_trajectory.pyなどの名前で保存します。
4. ターミナルまたはコマンドプロンプトで、python h3_trajectory.py コマンドを実行します。

このスクリプトはあくまで簡単なシミュレーションであり、実際のロケットの軌跡を正確に表現するものではありません。しかし、宇宙開発の複雑さと、それを支える技術の一端に触れるきっかけになれば幸いです。

H3ロケットと「だいち4号」の今後の活躍に期待しつつ、私たちもPythonのようなツールを使って、宇宙への関心を深めていきましょう。