質問: 「重力アシスト」「重力ターン」などともいう、天体の万有引力を利用して、宇宙船や探査機の速度や方向を変える技術を何という?
回答: スイングバイ

タイトル: スタタイト
恒星の周囲にある物体には、恒星からの重力と輻射圧(光の圧力)が働く。惑星など通常の天体であれば重力に比べて輻射圧はほとんど無視できるが、断面積に対して質量が小さくなると輻射圧が支配的になり、例えば彗星ではこの作用によってダストテイル(塵の尾)が形成される。同様に、宇宙機などでも質量に比して断面積の大きい構造物であれば輻射圧が効いてくるため、これを利用して重力と輻射圧を相殺するようにしたものがスタタイトである。なお、輻射圧の方が強くなるようにしたものが光帆といえる。太陽光の反射を利用して重力を相殺するスタタイトにより、地球の極地上空の固定位置に人工衛星を配置するという案がある。また、スタタイトを利用すれば、従来からある軌道の形状や速度を目的に応じて変更することもできる。スタタイトの概念は、ロバート・L・フォワードとコリン・マキネス(英語版)が1989年にそれぞれ独立して提案した。

タイトル: 地球の重力
赤道からも極からも離れた場所では、実効重力の方向は正確に地球の中心を指さず、いくらか反対側の極を向いたジオイドの表面に垂直な方向を指す。この偏移の約半分は慣性のせいであり、もう半分は赤道の余分な質量のために真の重力の方向が変化しているせいである。高度が高くなると地球の中心からの距離が離れるため、重力は高度が上がるにつれて減少する。他の条件が全て同じであれば、海面高から高度9,000 mまで上ると、重量は約0.29%減少する(見かけの重量に影響を与える追加の要因には、高度が上がると空気の密度が減少し、物体の浮力が減少するというのもある。これにより、高度9,000 mではヒトの体重は約0.08%増加する)。軌道上の宇宙飛行士は、地球の重力から「逃げる」のに十分高い高度を飛行しているため無重力であるという良くある誤解がある。

タイトル: 一般相対性理論の概説
誰かが座っている椅子は外向き上向きの力を加え、人が地球の中心に向かって自由落下し地球中心とそれらの間に物質がなければあったであろう測地線に従うことを妨げる。このようにして、一般相対性理論は地表上での重力の日常的な経験を、重力が下向きに引っ張るのではなく、外力が上向きに押すものとして説明する。これらの力は全ての物体が従ったであろう測地線から地表上にある全ての物体を逸らす。自身の重力の影響を無視できない物質物体の場合、運動の法則は試験粒子の場合よりもやや複雑であるが、時空が物質に対してどのように動くかを伝えているのは事実である。ニュートンによる重力の記述では、重力は物質により引き起こされる。より正確には、物質物体の特定の特性である質量により引き起こされる。アインシュタインの理論および関連の重力理論においては、時空のあらゆる点における曲率も存在する物質すべてにより引き起こされる。

タイトル: レーザー推進
レーザー推進(レーザーすいしん)とは、そのエネルギー源として外部からのレーザーまたはメーザーによるエネルギー供給を用いる、航空機あるいは宇宙船の推進方法。また、同様の発想で、外部からの荷電粒子等のビームを用いるビーム推進というアイデアもある。宇宙船本体にエネルギー源を搭載しないため、船の軽量化や、燃料の量に依存しない飛行も可能となる。だが、実用化には大出力レーザーの開発や、精度の高いポインティング技術が必要となる。

タイトル: アクセラレータ
アクセラレータまたはアクセラレーター(accelerator)とは、加速させる物のこと。

タイトル: 万有引力
素粒子間の重力相互作用は無視できるほど小さいが、素粒子と地球との間の重力を考慮する必要があることもある。近年では、量子力学と一般相対性理論の結合、重力の量子化が試みられ、量子重力と呼ばれている。格子重力などさまざまな試みがあるが、実現は困難である。量子重力を宇宙論に適用する試みは、量子宇宙論と呼ばれる。

タイトル: 人工惑星
地球上から人工惑星を打ち上げるためには、地球重力に抗するために、人工衛星打ち上げ時よりも高い速度が必要となる。人工衛星においては第一宇宙速度(7.9km/秒)であるが、人工惑星は第二宇宙速度(11.2km/秒)が必要である。

タイトル: 重力ターン方式
アポロ計画では、閉ループ誘導への移行は、一定の慣性姿勢を維持したまま第1段と段間リングを投棄した後、第2段の初期段階で行われた。ロケットの上段はほぼ真空で作動するため、翼には効果がない。操舵はエンジンのジンバリングと姿勢制御システムのみにより行われる。重力ターンを動力着陸に使用する方法の例として、大気のない天体に着陸するアポロ型着陸船を想定する。着陸船は、最初は司令船にドッキングされた状態で円軌道を周回している。司令船と分離した後、着陸船は逆噴射し、近点を地表のすぐ上まで下げる。次に、遠点まで慣性飛行し、そこでエンジンを再始動して重力ターン降下を実行する。このとき、軌道上の司令船への視線方向と推力ベクトルが一定の角度をなすように維持することによって誘導することができる。

タイトル: 万有引力
ニュートンの万有引力の法則では、質量を持った物体間の力であるとされるので、質量を持たない物質には万有引力は存在しない事となる。 一般相対性理論では、重力が時空の歪みであるとするため、光の軌道もまた重力によって曲がる事を意味する。これはアーサー・エディントン による観測で実証されることになった。一般相対性理論は、非常に強い重力が働く場を記述する。 太陽系であれば、ニュートン力学に若干の補正項が加わる程度なので、ニュートン力学はその意味で近似的に正しいと考えて差し障りない。例えば前述の光の軌道の歪みについても、太陽の近傍においてようやく観測され得るものである。 アインシュタイン方程式は、通常の物理の方程式と同様、時間反転に対して対称なので、宇宙全体に適用すると、重力の影響で収縮宇宙の解と共に、膨張宇宙の解が得られる、という。

タイトル: 重力波 (相対論)
重力波は、巨大質量をもつ天体が光速に近い速度で運動するときに強く発生する。例えば、ブラックホール、中性子星、白色矮星などのコンパクトで大きな質量を持つ天体が連星系を形成すると、重力波によってエネルギーを放出することで最終的に合体すると考えられている。重力波の概念は、アルベルト・アインシュタイン自身が、一般相対性理論を発表した2年後に発表した。重力波の存在は間接的には示されていた(間接的な検出参照)が、直接の検出には100年を要した(直接的な検出参照)。なお、素粒子物理学の標準理論において重力相互作用を伝達する素粒子として重力子(英: graviton)が想定されているが、これは2020年現在未検出である。重力波の検出は、現在の一般相対性理論研究の大きな柱の1つであり、巨大なレーザー干渉計や共振型観測装置が用いられる。