인공위성은 주로 정찰이나 첩보활동과 같은 군사적 용도로 사용되었습니다.지금은 우리의 일상생활에서 없어서는 안될 중요한 부분이기도 합니다.기상 예보나 GPS, 위성 텔레비전 회사의 화면 전송, 그리고 매일 전화 통화를 통해서 우리는 일상적으로 인공위성을 이용하고 있습니다.
위성이란 원형이나 타원형 궤도로 지구의 둘레를 선회하는 물체를 말합니다.달은 최초의, 그리고 자연적인 지구의 위성이기도 합니다.지금은 사람이 만든, 즉 인공위성이 많이 존재하는데, 이들 대부분은 달보다 훨씬 지구와 가까운 거리에 있습니다.
궤도 속도와 고도 로켓이 지구 중력을 완전히 벗어나 우주 공간으로 날아가려면 최소 4만320kph의 속도로 가속해야 합니다.위성을 지구 주위 궤도에 올려놓으려면 로켓이 지구 중력을 탈출하는 데 필요한 것보다 훨씬 작은 속도로 가능합니다.위성을 궤도로 보내는 목적은 지구 중력을 벗어나는 것이 아니라 지구 중력과 균형을 맞추는 데 있습니다.만약 위성이 너무 느린 속도로 선회하면 중력이 다시 지구로 끌려갈 수도 있습니다.따라서 궤도속도는 위성에 대한 지구의 인력과 위성의 운동관성, 위성이 계속 나아가려는 힘 사이에 균형을 맞추는데 필요한 속도입니다.이것은 고도 242 킬로미터에서 약 2 만 7,359 kph입니다.위성의 궤도 속도는 위성의 고도에 따라 다릅니다.지구에 가까울수록 필요한 궤도 속도는 더 커집니다.고도 200 킬로미터에서 필요한 궤도 속도는 2 만 7400 kph 이상입니다.3만5786킬로미터 상공에서 궤도를 유지하려면 위성은 1만1300kph 속도로 궤도를 선회해야 합니다.이 궤도 속도와 거리에서 위성은 24시간에 한 번씩 자전을 시키는데요.지구도 24시간에 한 번 자전하기 때문에 고도 3만5786km 상공에 떠 있는 위성은 지표면의 한 지점에 대해 상대적으로 고정된 위치에 머무르게 됩니다.이 위성은 항상 같은 장소 위에 머물러 있기 때문에 이런 종류의 궤도를 정지궤도라고 부릅니다.정지궤도는 기상위성이나 통신위성에 이상적인 궤도입니다.
위성의 종류 위성은 크기와 모양이 다양하고 여러 가지를 할 수 있습니다.예를 들어 일반적으로 다음과 같은 위성이 있습니다.
기상위성, 통신위성, 방송위성, 과학위성, 탐사위성, 구조위성, 지구관찰위성, 군사위성. 허블우주망원경은 실제로는 매우 큰 망원경을 탑재한 대형 인공위성이기도 합니다.
위성의 각 부위에 큰 차이가 있지만 모든 위성은 몇 가지 부분을 고통으로 가지고 있습니다.
버스 위성은 금속이나 합성 물질로 만들어진 버스라는 틀과 본체를 가지고 있습니다.버스는 우주 공간에서 모든 장비를 모으고 있어요.발사 시 위성을 안전하게 보호할 수 있을 정도로 튼튼합니다.위성은 각 부품은 버스에 있습니다.덮개와 해치가 부품을 둘러싸 우주 공간의 부유물질이나 태양광으로부터 보호합니다.
동력원은 보통 축전지와 함께 태양전지로 구성되어 있습니다.태양전지는 재충전되는 축전지에 동력을 제공합니다.대부분의 위성에서 동력은 매우 귀중한 것으로 양도 제한되어 있는 경우도 있습니다.다른 행성으로 여행하는 우주탐사기에는 원자력이 사용되는데요.동력 시스템은 항상 모니터되어 있으며 동력 시스템과 관련 장치에 대한 모든 데이터는 원격 신호로 지구 통제실로 전송됩니다.
위성탑재 컴퓨터 위성에 탑재되어 있는 컴퓨터는 여러 시스템을 제어하여 모니터합니다.송수신 시스템과 안테나 대부분의 위성에는 전파송수신기가 있어 지상관제요원이 위성의 상태에 관한 정보를 요청하여 이상유무를 모니터한 후 조정할 수 있습니다.궤도 수정부터 컴퓨터 시스템을 재프로그래밍하는 것에 이르기까지 대부분의 위성들은 모든 것을 지상에서 다양한 방법으로 제어할 수 있습니다.
고도제어시스템(ACS) ACS는 위성이 일정 방향을 유지하도록 제어합니다.허블우주망원경은 매우 정교한 시스템을 가지고 있기 때문에 한 번에 몇 시간 혹은 며칠 동안 우주의 일정 위치를 주시하게 할 수 있습니다.이 시스템에는 자이로스코프와 가속도계, 반동 휠과 안정화 시스템, 자세제어 로켓, 그리고 가이드 별을 보고 위치를 결정하는 여러 센서가 들어 있습니다.