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정지위성은 수명이 다할 때 까지 해당위치에서 벗어나면 안됩니다.
때문에 자전속도와 맞춰서 궤도에 띄우는 것으로 알고 있습니다.
그런데, 사실 정지위성의 수명이 10년이 넘어가는걸로 볼때는 그 긴 수명동안 자리를 지키기란 매우 어려운일이 아닐까 싶습니다.
속도와 고도를 정말 오차가 0에 가깝도록 올린다는건 사실 무척 어려워보이고, 오차 없이 올렸다해도 자기장이나 태양풍같은 요인들로 조금씩 값이 변경되는건 피할 수 없어 보입니다.
그러면 인공위성 자체적으로 속도나 고도를 조정할 수 있는 시스템이 필요할 것 같은데, 몇 십년 전의 위성이 보급 없이 계속 운행할 정도로 그런 정밀 조정, 고효율 엔진을 가지고 있을 것 같진 않습니다.
그 많은 위성들을 스페이스 셔틀만 가지고 관리하기도 무리로 보이기도 합니다. 그리고 몇년전에 NASA 에서 스페이스 셔틀 운행을 채산성 문제로 정지한걸로 아는데, 그렇다는 말은 인공위성에게 스페이스 셔틀이 필수는 아니라는 소리로 들리기도 하고 말이지요. 그럼 연료 보급이란것도 필요 없다는 이야기인데...
1. 정지궤도에 올라있는 위성은 어떤 방법으로 오차를 수정해가며 자리를 지키고 있나요?
2. 제가 알기로 정지궤도는 적도 부근에만 띄울 수 있는 걸로 압니다.
. 한국이야 경도 40도를 넘어가지 않으므로 적도 근처에 띄운다고 한들, 아파트같은데 막히지 않는이상 문제는 없어보입니다.
그러나, 적도 부근에만 정지궤도가 있으면, 그 위성신호를 받지 못하는 곳이 생기겠지요. 정지궤도도 고도제한이 있어서 무작정 올릴 수도 없지요.
기상, 군사, 과학등 정지 궤도위성이 필요한 분야는 많은데, 이 곳은 어떻게 커버를 하나요.
Hominis Possunt Historiam Condonare, Sed Deus Non Vult
2. 정지 위성 궤도라는 게 고도 36,000 km 인 지점입니다. 지구 지름이 대략 12,000 km 인 것을 생각해보면 지구 지름보다 3배 높은 부분에서 돌고 있는 것이죠. 제 기억상에는 이론적으로는 정지 궤도 위성이 3개만 있어도 전 지구를 커버 할 수 있는 것으로 알고 있습니다.
2. 윗분도 말했지만 클라크 궤도에 3개만 올려도 가능합니다 :) 덤으로 오래 있다는 것땜시 국가별로 올릴수 있는 위성 수도 제한되어 있다고 하구요... 최초로 올린건 NASA의 통신위성인 신콤이네요 :)
보통 정지위성 궤도를 클라크 궤도라고 하는데, 1945년에 영국의 SF소설가가 어느 잡지에 "야 이러면 어떨까?"라고 논문을 올린덕에 대중화 되었고, 그리고 이 궤도엔 이 분의 이름을 붙여 클라크 궤도라고 합니다. 그분 이름은 말 안해도 아시리라 생각합니다 ;)
정지 궤도에서 지구를 공전하면 특별한 경우가 아니면 위치가 유지되니까 정지궤도죠..
물론 오차가 발생하면 그거 수정하는 위에서 설명한 자체 추진기가 있고요..
정지 궤도는 통상 통신위성만 올립니다. 그 외의 위성들은 사실 정지궤도에 있는게 별로 효과적이지 못합니다.
필요할때 원하는 지역에 위성이 이동하고 탐지해야 하는데 항상 지구권에서 동일한 위치에 존재해야 하는 정지궤도위성은
통신과 같이 항상성이 필요한 위성 이외에는 별로 거기 띄울 메리트가 없지만 사실 통신이 세상에서 제일 중요하죠..
순수하게 통신말고도 중계기 역할도 할수 있고요.. 3개만 띄워놓으면 자국에서 언제든지 위성통신이 가능한것이니까요..
정지궤도에 통신위성 3개만 띄우면 이론적으로는 전 지구권이 커버됩니다.. 실제로는 몇개씩이나 띄워놓는지는 모르겠지만..
한때 적도국가에서 정지궤도를 자신들의 영공으로 주장하려고도 했지만 그들이 그곳을 통제할 능력이 없으므로
그냥 공염불로 끝나기도 했습니다..
러시아 같은 고위도에 위치한 곳은 정지 궤도 위성의 신호를 제대로 받기 어려워서 다른 방법을 씁니다.
정지 위성 비슷하게 써먹으려고 몰니야 궤도를 쓰기도 합니다.
이 궤도는 최대한 오랫동안 고위도지방에 떠있게 하지만, 정지궤도만 못한게 정지궤도 위성처럼 써먹으려면 여러대가 필요한 걸로 알고있습니다.
인공위성은 자체 자세제어기를 가지고 있습니다. Actuator이라고 하는데 몇몇 종류가 있습니다. 그걸 가지고 지속적으로 궤도및 고도 수정을 합니다. 대표적인 자세제어기인 모멘텀 휠 같은 경우에는 0.1도, 반작용 휠 같은 경우에는 0.01도 정도의 정확도를 가지고 있습니다.
로켓 엔진과 비슷한 추력기(Thruster)도 있습니다. 이쪽은 좀 더 대형 위성에 사용됩니다.
인공위성의 자세제어기의 수명이 다 되면, 더이상 진로를 수정할 수 없기 때문에, 인공위성의 수명이 다한다고 보시면 됩니다.
보통 10~15년 정도 됩니다.