1. 위성 (Satellite) 이란?
ㅇ 위성 (Natural Satellite)
- 행성의 인력에 의해 그 주위를 선회하는 천체
. 例) 지구의 위성인 달
ㅇ 인공 위성 (Artificial Satellite)
- 지구를 중심으로 선회하고 있는 인공적인 물체
2. 인공 위성의 역사
ㅇ 1957년 SPUTNIK호 최초의 인공위성
ㅇ 1958~1991년 Explorer 과학관측 인공위성 (70기 이상)
ㅇ 1960년 Tiros호 최초의 기상관측 인공위성
ㅇ 1962년 Telstar호 영미 대륙간 최초 TV 중계
ㅇ 1963년 SYNCOM호 최초의 정지위성
ㅇ 1965년 INTELSAT-1 (Early Bird호) 최초의 상업위성 등
3. 인공 위성의 종류
ㅇ 용도별 구분 : 통신위성, 방송위성, 군사위성, 기상위성, 측위위성 등
- 관측 : 지상 관측(기상,방재 등) 및 우주 관측(천문 등) 등
. 기상 위성 : 극궤도, 정지궤도
. 허블 우주 망원경 : 극궤도
- 중계 : 통신 및 방송
- 측위/항법 : GPS 등
ㅇ 위성궤도별 구분 : 정지위성, 저궤도위성 등
※ 2020년12월31일 기준 전세계 인공위성 수 : 3,372대
4. 인공 위성의 구성
ㅇ 탑재물 (Payload) : 위성 역할에 따라 탑재물 형태가 달라짐
- 통신위성의 경우
. 송수신 안테나 및 이에따른 부속물들 (Antenna subsystem)
. 주파수대역 및 안테나이득에 따라 크기,형태가 달라짐
- 기상 위성의 경우
. 각종 복사계(輻射計,radiometer) 등
- 과학 위성의 경우
. 망원경,분광기,플라즈마 검출기,자기계(磁氣計,magnetometer) 등
ㅇ 플랫폼 (Platform)
- 구조체 (Mechanical structure)
. 다른 부속품들의 견고한 지지 및 초기 발사체와의 원할한 연결 도모
- 전력 공급부 (Power supply subsystem)
. 태양 전지,축전지 등에 의한 에너지 유지
- 열 제어부 (Thermal control subsystem)
. 내부 장비의 원할한 동작을 위한 적정 온도 제어 유지
- 자세 궤도 제어부 (Attitude and orbit control subsystem, AOCS)
. 적정 궤도 유지, 지구 특정 위치의 지시방향(안테나 등의 조준 중심방향) 유지 등
- 추진 장비 (Propulsion subsystem)
. 궤도,자세 유지를 위한 추진력 제공
- 원격검침, 추적 및 원격명령(TT&C) 장비 (Telemetry, tracking and command subsystem)
5. 인공 위성의 발사체 (Launcher) 및 속도
ㅇ 인공위성을 원하는 위성궤도(통상,500㎞ 이상 : 공기 희박)에 올려다주는 로켓 시스템
- 로켓 : 크게, 연료를 연소시켜 가스를 만드는 연소실 및 가스를 분출시키는 노즐로 구성
ㅇ 우주 비행 속도의 구분
- 1차 우주 비행 속도 : 위성의 초기 회전을 위해 필요한 이론적 속도 (약 7.9 ㎞/sec)
. 지구의 중력을 극복하고, 지표면에서 궤도에 도달하는 데 필요한 최소 속도
- 2차 우주 비행 속도 (지구 탈출 속도) : 지구 아닌 타 행성으로 보낼 때 (약 11.2 ㎞/sec)
. 지구의 중력을 완전히 벗어나기 위해 필요한 속도.
- 3차 우주 비행 속도 (태양계 탈출 속도) : 태양계를 벗어나려고 할 때 (약 16.7 km/s)
6. 인공 위성의 궤도
※ ☞ 위성 궤도 참조
- 타원 궤도, 원 궤도, 정지 궤도 등
7. [참고사항]
ㅇ 위성에 작용하는 힘 둘(2) : 구심력 (Centripetal Force), 원심력 (Centrifugal Force)
ㅇ 위성 통신에서의 무선주파수 대역 ☞ 위성통신 주파수 참조