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인공위성궤도.1편. 지구 저궤도, 이야…카테고리 없음 2020. 1. 27. 12:10
우주본인 로켓관련 포스팅하다 보면 익숙하지 않은 영어(!) 등이 많이 오는데 오가의 매일 이 생소한 영문(!) 중 지구궤도에 관한 용어를 알아보도록 하겠습니다.
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1개도 곳 곳에서 LEO나 GTO라는 용어가 자주 그아잉하는 것인데 이것이 그대로 모르고 지그가 마스크의 그아잉 중 뭔가 스토리가 꼬이고 이해할 수 없게 되어 버립니다.지구궤도와 관련된 줄임말은 대략 이 정도입니다.LEO (Low Earth Orbit) 지구 저궤도 MEO (Medium Earthorbit) 지구중궤도 HEO (High Earthorbit) 지구고궤도 ICO (Intermediate circular orbit) 중간 지구궤도 GSO (Geosynchronous orbit) 지구 동기 궤도 GEO (Geostationary orbit) 정지궤도 GTO (Geostary tary) rans) ronsorbit) / GTO만 알면 관련 자료를 보는데 큰 글재주는 없을 것입니다.LEO: LOW Earth Orbit. 지구 저궤도입니다.사전적 의미는 지면으로부터 고도 2,000Km정도를 이야기지만, 용어적인 의미에서는 고도 200Km부터 지구 저궤도에 봅니다.
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왜냐하면 물체가 지구의 중력에 이끌려서 떠나지 않고 계속해서 지구 주위를 공전하기 위해서는 초속 7.9km이상의 속도가 나쁘지 않아 와야 하고, 지구에서 멀리 떠났지만 다시 지구의 중력에 이끌려서 돌아와서, 위성의 회전 체육의 원심력과 지구의 중력이 힘의 균형을 이루게 되는 타원형의 궤도를 그리며 공전하도록 하겠습니다.만약 초속 11.3km이 지나면 지구의 중력을 뿌리치고 밖으로 날아갑니다. 이것을탈출속도라고해요., 지구 궤도를 초속 7.9km이상의 속도로 돌게 된 인공 위성이 만약 대기가 대부분의 저궤도에서 이런 정도의 속도로 날고 리본 다간 대기와의 마찰로 위성이 완전할 리 없고, 부서 지거 나쁘지 않고 불에 타버립니다.흥미로운 것은 지구 저궤도가 그리 높지 않다는 것.국제우주정거장에서 작업하는 사진을 보면
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이렇게 지구 지역은 물론 자세히 보면 도로도 식별할 수 있습니다. 지구 저궤도는 생각보다 가까운 곳이며 국제 우주 정거장의 고도가 319.6km~346.9Km로 서울과 대구 정도의 꽤 가까운 거리입니다. 사실상 지구 표면에 떠 있는 정도인 셈입니다.재미있는 것은 국제 우주 정거장의 궤도가 유출되어 있기 때문에 언제 어디를 지나가지 않고 가는지 알 수 있습니다.심지어 http://www.heavens-above.com
여기에 와서 내 관측 지점만 설정해 주면 언제 어떻게 지나가는지까지 알려 줄 겁니다.하루에 몇 차례. 그것도 곧 서울의 상공을 지나가기 때문에 관측 조건은 매우 좋고, 거대한 태양광 전지 패널의 덕분에 태양광을 아주 잘 반사하기 때문에 밝을 때는 등급이-2등급까지 차지가 되고 있습니다.
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이 정도의 밝기라면 달을 제외하면 거의 1개의 손가락에 가입의 정도의 밝기 때문에 쉽게 볼 수 있습니다.
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운이 좋으면 이 정도까지는 볼 수 있을 것 같네요.국제우주정거장 특유의 H자형이 자세히 보면 식별됩니다.자. LEO에 있는 우주정거장을 이 정도로 관측할 수 있으니 지구의 저궤도가 어떤 것인지 확신하고 기억할 수 있을 것 같습니다.다음으로 GEO/GTOGEO는 Geostationary orbit. 즉 정지궤도입니다.남은 국제 우주 정거장이 하루에 몇번씩 서울 상공을 날고자 했는데 이는 지구 주위를 공전하기 때문입니다.예를 들어, 정찰위성으로 북쪽 군부대의 훈련 형세를 감시한다고 소견하면, 국제우주정거장과 함께 지구를 공전하는 정찰위성이라면 원하는 위치를 관측하기 위해 특정한 시각을 기다려야 할 것입니다.위성이 그 자리에 올라야 볼 수 있으니까요.국제우주정거장이 우리 머리 위에 뜨는지 여부는 시각에서 보듯이 국제우주정거장에서 서울을 보려면 그 위를 지날 때만 가능할 것입니다.즉, 위성에서 감시를 받으면 위성이 가라앉자마자 병력과 물건을 잠시 치우는 등 단순한 대처방법으로도 충분한 효과를 거둘 수 있을 것입니다.이에 대한 해결책은 위성이 항상 그놈들의 머리 위에 고정되어 떠 있게 하면 될 것입니다.우리 나라 신라의 천리안 2A을 비롯한 기상 관측 위성이 바로 정지 위성입니다.
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항상 머리 위에 있는 것과 같은 효과를 가진 정지궤도에 위성을 올리는 것은 사실 의견보다 상당히 어렵습니다.정확히는 적도 상공 35,786Km위의 궤도이지만, 인공 위성이 머리 위에 있다고 하는데 이것이 정말 있는 건 아니죠. 지구가 돌아가잖아요.위성은 지구가 도는 것과 같은 속도로 함께 돌아요.그러나 왜 하필이면 35,786Km이다. 여기가 지구 중력의 힘과 위성의 원심력이 같은 지점이기 때문입니다.인공위성이 도는 궤도는 높이가 높을수록 지구 중력의 영향을 적게 받기 때문에 원심력. 즉, 도는 속도는 그만큼 느려도 됩니다. 대신 그만큼 지구를 한 바퀴 도는 시간은 더 길어질 겁니다.사고는 위성이 지구와 자전 속도와 함께 움직여야 한다. 그래야 지구에서 봤을 때 그 자리에 고정되어 있는 것처럼 보입니다.만약 위성의 속도가 지구의 자전 속도보다 빠르거나 느리면 지구에서 보는 위성은 앞으로 가거나 담장에 갈 것입니다.위성이 꼭 지구의 자전과 같은 속도를 유지하면서 생기는 원심력이 지구의 중력과 일치하는 지점.그것을 곧바로 35,786Km상공임입니다.이 상공에서 만약 지구보다 더 빨리 움직이면 지구의 중력을 가면 꺼내서 먼 우주로 날아가 버리고, 늦게 움직이면 지구의 중력으로 떨어질 것입니다.일반적으로 위성의 수명은 바로 이 궤도를 유지하고 인공위성의 태양광 전지판의 각도를 수정해 지구와 통신을 수행하는 위행 안테나 자신의 방향을 조정하는 데 필요한 연료의 양이라고 생각하면 날아갑니다.대부분의 수명입니다 1개의 위성은 지구의 중력에 이끌려서 대기권에 떨어지고 타버립니다.200한살에 러시아의 우주 정거장 미르는 남 태평양에 떨어지고
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이 4월 2개나 중국의 우주 스테이션(라고 주장한다)이 대기권에 떨어지우쥬쇼가 있었습니다.
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유인 우주선 송죠우와 도킹 중의 모습이지만, 송죠의 크기가 소유스보다 더 큰 점을 감안하더라도, 된장 큰 1호는 우주 정거장으로 보기엔 좀 민망하고, 보동 유인 유 주성을 LEO에 가져온 정도로 봐야 할 것 같습니다.
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이처럼 위성이든 우주정거장이든 통제를 벗어난 거과인들, 더 이상 제어할 수 있는 연료가 떨어지면 지구로 떨어져 버립니다.이게바로수명인거죠.그런데 우리가 로켓의 제원을 보면 지구의 저궤도인 LEO. 그래서 지구의 정지 전이 궤도인 GTO는 있어도 정지 궤도인 GEO는 없습니다.;;
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이것은 사실 발사체가 인공위성을 정지궤도까지 옮기지 않았기 때문입니다. 로켓이 자력으로 정지 위성 궤도의 35,786Km상공까지 간다고 하면, 지구 저궤도인 LEO 가는 것보다 약 3배 이상은 더 많은 추력이 필요할 것이다.우이챠루에 천리안 2A을 궤도에 올린 유럽의 아리안 5의 제원을 보면 지구 저궤도 LEO유료 하중이 G형의 경우 업무 6톤.이를 정지 전이 궤도의 GTO에 들고 가면 6.2톤으로 급감하는 것을 알 수 있습니다.정지위성을 궤도에 올릴 때는 위성을 직접 정지궤도에 올리는 것이 아니라 일단 정지천이 궤도에만 올립니다.정지 전이 궤도는 근처는 250km의 저궤도에서 길게는 위성 정지 궤도의 35,786Km까지 긴 타원형입니다.위성운반로켓은 일단 위성을 여기까지 가져간 뒤 페어링에서 분리해 우주공간으로 내놓습니다.
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여기까지가 발사체 로켓의 이담입니다. 정지천이 궤도에 진입해 분리된 위성은 추진하지 않아도 로켓에 실려 온 관성에 따라 궤도를 돌도록 합니다. 우리 아이의 작 뉴턴이 스포츠 법칙입니다.즉 물체의 질량 중에서는 외부의 힘이 따로 작용하지 않는 한 끊임없는 속도로 움직인다는 최초의 법칙으로 잘 정리됐잖아요.
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하나 단천이 궤도에서 관성으로 이동하는 위성은, 자체에 붙어 있는 로켓에 점화시켜 한층 더 가속. 정지궤도에 진입한답니다. 이는 원래 단편으로 끝내려고 시작했는데 아무래도 2편으로 이어지지 않으면 안 된대 슴니다.