살면서 인공위성에 대해 아는 것은 별로 없을 것입니다.하지만 알아두면 좋은 정보이기도 합니다.
그래서 오늘은 이것에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.
지구 등의 행성이 주위를 돌도록 로켓을 이용해 발사한 인공 장치라고 할 수 있습니다.
쉽게 말해서 인간이 만든 위성이라고 생각하면 되는데요.
인간들이 어떤 목적을 가지고 그 목적을 달성하기 위해서 인공적으로 만든 것입니다.
배치된 고도에 따라 목적과 용도에 따라 구분할 수 있습니다.
배치된 고도에 따라 나누면 정지궤도위성과 정지궤도위성의 두 가지로 나눌 수 있으며,
목적과 용도에 따라 나누면 과학위성, 통신위성, 군사위성, 기상위성으로 분류된다고 합니다.
인공위성의 원리를 살펴보면 지면 및 수평 방향으로 발사된 포탄이 만들어낸 궤적의 형태로 설명할 수 있습니다.
포탄의 속도가 초속 7.9km 이상, 초속 11.2km 이하의 속도를 가지며 중력에 의해 지구를 돌게 됩니다.
이때 비행속도가 초속 7.9km라면 원궤도, 그 이상이면 지구를 중심으로 한 타원궤도라고 한다고 합니다.
지상에 낙하하거나 행성의 중령권을 떠나 우주 공간으로 날아가지 않고
공전운동을 지속적으로 하기 위해서는 그 고도를 유지할 수 있는 속도를 계속 가지고 있어야 합니다.
뉴턴 시대 이후에 알려진 사실이 하나 있는데 우주에 떠 있는 물체가 일정 속도를 유지하면 땅에 떨어지지 않고 영원히 지구 주위를 돌 수 있다는 사실이 알려졌는데요.
인공위성의 시작은 제2차 세계대전에서 독일이 사용한 V2 로켓에 의한 것이라고 합니다.
제2차 세계대전이 끝난 후 미국과 소련이 냉전 중이었는데,
소련이 V2 로켓 엔진을 개량한 R7 로켓을 개발하고 이를 가지고 처음으로 발사하는 데 성공했다고 합니다.
인간이 세계 최초로 소련에서 개발한 이간스푸다니크 1호라고 하며 1957년 10월 14일에 처음 발사되었다고 합니다.
한국에서도 한국과학기술원 인공위성연구센터에서 개발된 것이 있습니다.
우리별 1호라고 하며 1992년 8월 11일에 처음 발사되었다고 합니다.
이외에도 1999년도에 발사된 아리랑 1호, 2006년에 발사된 아리랑 2호, 2010년에 발사된 천리한 1호가 있습니다.
이 위성들은 반드시 한번 이상 임무 연장이 결정되었다고 합니다.
아리랑 2호의 경우 설계수명은 3년이었지만 9년 동안 임무를 수행하면서 최장이 되었다고 합니다.
대부분은 궤도 속도를 얻을 수 없을 정도의 고도가 떨어지면 대기권을 초고속으로 통과하게 되어 소멸하게 되는데요.
이 기간이 무려 50~70년 정도 걸린다고 합니다.어떻게 보면 인간과 수명이 비슷하다고 할 수 있죠.
내부 구조를 보면 본체와 시스템 일체로 구성되어 있습니다.
본체는 버스에 비유되며 시스템 일체는 승객에 비유할 수 있습니다.
승객은 탑재체라고 할 수 있는데요.통신, 관측 임무 등을 수행하는 중요한 고객을 의미한다고 합니다.
시스템에는 골조의 구조계, 전력원을 공급하는 전력계, 궤도와 자세를 책임지는 자세제어계,
연료 등을 담당하는 추진계, 지상과 데이터를 주고받는 원격측정명령계, 적정온도로 관리하는 열제어계
이런 시스템들이 각자 자기 역할을 잘해야 완성이 되는 거죠.
이들 시스템 중에서도 가장 민감하고 신경써야 하는 것은 자세제어계입니다.
기울어지지 않았는지, 궤도를 벗어나지는 않았는지, 페이로드가 어디를 바라보고 있는지 등
차근차근 확인하는 역할을 하기 때문에 예민할 수밖에 없다고 합니다.
이때 필요한 것은 다양한 자세 제어용 센서입니다.
센서에도 별 센서, 태양 센서, 관성 센서 등 다양하게 있다고 합니다.
각각 센서마다 추적해야 하는 방향이 다르다고 생각하면 됩니다.
예를 들어 별 센서는 말 그대로 별을 바라봐야 하는데 태양을 바라본다면 제 기능을 못할 것입니다.
이렇게 하나하나 다 제 역할을 하지 못하면 완성이 안 된다고 합니다.
이렇게 인공위성의 종류는 무엇이 있는지, 내부 구조는 어떤지 등을 알아봤습니다.
알면 알수록 신기하네요.좀 더 알아보면 재밌을 것 같아요.