人工衛星(スペースシャトルや、国際宇宙ステーションを含みます)は、地球の周りを回ることによって、遠心力を得ています。軌道上に上がって、そのまま落ちてこないのは、この遠心力と地球の重力がつりあっている状態を保っているからです。


人工衛星では、地球の引力Fgと遠心力Fcが釣り合っています。

 (m;衛星の質量、v:衛星の速度、r:地球の中心からの距離、
   G:万有引力定数6.673×10-11、M:地球の質量)


この式は、
・人工衛星までの距離が離れると重力が小さくなる
・人工衛星の速度が速くなると遠心力が大きくなる
ということを表しています。


 実際、地上400キロの高度を周回する国際宇宙ステーションは時速28,000km、90分で地球を一周1日約16周するほどの速度が必要なのに対し、赤道上空の静止衛星は地上36,000kmの高度で時速10,800km、24時間で地球を1周しています。地球が1日で1回転するのと同じスピードで地球の周りを回っているので、止まっているように見える=静止衛星と呼ばれる理由です。

 宇宙エレベータの原理は、この静止衛星と同様です。静止衛星から地上に向けてテザー(ワイヤーやリボン状の紐)をたらし、このテザーをどんどん伸ばして地上に近づけていきます。ただ、そのままだとテザーの重さで全体の重心が地球に近くなってきて落ちてきてしまいますので、地球と反対側にもテザーを伸ばしていくことにします。いつも全体の重心が上手く釣り合うように両方に伸ばし続けると、最後には地球に伸ばしたテザーは地上に届くというわけです。