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  • 인공위성궤도.하나편. 지구 저궤도, 정지궤도. LEO, GEO.GTO
    카테고리 없음 2020. 3. 8. 00:54

    우주 자신의 로켓에 대한 글을 쓰면서 이 생소한 영어(!)는 자신감을 가질 수 있지만 이 낯선 영문(!) 중 지구궤도에 대한 용어에 대해 알아보도록 하겠습니다.


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    첫 번째 단락, 여기저기에서 LEO나 GTO라는 용어가 자주 과인이 오는데요, 이게 그냥 모르고 지과냐 하면 과인 안에 뭔가 예기가 얽혀 이해가 잘 안 되게 됩니다.지구궤도와 관련된 줄임말은 대략 이 정도입니다.LEO (Low Earth Orbit) 지구저궤도 MEO (Medium Earth orbit) 지구중궤도 HEO (High Earth orbit) 지구고궤도 ICO (Intermediate circular orbit) 중간지구궤도 GSO (Geosynchronous orbit) 지구동기궤도 GEO (Geostationary) 정지궤도 GTO (Geostronous orbit) 지구 동기궤도 Gorbit) 정지기만 보면 그것만큼 의문점이 없을 것이다.LEO: LOW Earth Orbit.지구 저궤도이다.사전적인 의미는 지역에서 고도 2,000Km정도를 이야기지만, 용어적 의의에서는 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 자신 와야 하고, 지구에서 멀리 떠났지만 다시 지구의 중력에 이끌려서 돌아와서, 위성의 회전 운동의 원심력과 지구의 중력이 힘의 균형을 이루게 되는 타원형의 궤도를 그리며 공전하게 됩니다.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 스스로 불에 타버립니다.흥미로운 것은 지구 저궤도가 그리 높지 않다는 것.국제우주정거장에서 작업하는 사진을 보면


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    이렇게 지구의 영토는 물론, 자세히 보면 도로도 식별이 됩니다.​ 지구 저궤도는 생각보다 가까운 곳이며 국제 우주 정거장의 고도가 319.6km~346.9Km로 서울과 대구(대구)정도의 아주 가까운 거리이다. 사실상 지구 표면에 떠 있는 정도인 셈입니다.재미있는 것은 국제 우주 정거장의 궤도가 공개되어 있기 때문에 언제 어디를 지나는지 알 수 있습니다.심지어 http://www.heavens-above.com


    여기 와서 내 관측 지점만 설정해 주면 언제 어떻게 지표인간이 된다는 것까지 알려 줄 거예요.하루에 몇 차례. 그것도 곧 서울 상공에 지봉잉 가기 때문에 관측 조건은 아주 좋고, 거대한 태양광 전지 패널의 덕분에 태양광을 너무 본 인게 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.글쎄요. LEO에 있는 우주 정거장을 이만큼 관측할 수 있으니까 지구의 저궤도가 어떤지는 확실히 기억할 수 있을 것 같아요.다음으로, GEO/GTOGEO는 Geostationary orbit. 즉 정지궤도이다.이미 국제 우주 정거장이 하루에 몇번씩 서울 상공을 날고자 했는데 이는 지구 주위를 공전하기 때문입니다.예를 들어 정찰위성으로 북한 군부대의 훈련 상황을 감시한다고 생각해 보면 국제우주정거장처럼 지구를 공전하는 정찰위성이라면 원하는 위치를 관측하기 위해 특정한 시간을 기다려야 할 것이다.위성이 그 자리에 올라야 볼 수 있으니까요.국제우주정거장이 우리 머리 위 지하시간은 시간에 보듯 국제우주정거장에서 서울을 보려면 그 위를 지날 때만 가능할 겁니다.즉, 위성에서 감시를 받는다면 위성이 가라앉자마자 시간에만 병력과 물건을 잠시 치우는 등의 단순한 대처비결로도 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 위성들은 곧바로 정지 위성입니다.


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    언제나처럼 머리 위에 있는 것과 같은 효과를 가진 정지궤도에 위성을 올리는 것은 사실 견해보다 상당히 어렵습니다.정확히는 적도 상공 35,786Km위의 궤도이지만, 인공 위성이 머리 위에 있다고 하는데 이것이 쵸은야키을 서는 건 아니죠. 지구가 돌아가잖아요.위성은 지구가 도는 것과 같은 속도로 함께 돌아요.그런데 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 돌 때는 더 길어질 겁니다.문제는 위성이 지구와 자전 속도처럼 움직여야 한다. 그래야 지구에서 봤을 때 그 자리에 고정되어 있는 것처럼 보입니다.만약 위성의 속도가 지구의 자전 속도보다 빠르거나 느리면 지구에서 보는 위성은 앞으로 간 뒤에 가거나 할 것입니다.​ 위성이 꼭 지구의 자전과 같은 속도를 유지하면서 생기는 원심력이 지구의 중력과 1위로의 말은 그 지점.그것을 곧바로 35,786Km상공임입니다.이 상공에서 만약 지구보다 더 빨리 움직이면 지구의 중력을 탈출해서 먼 우주로 날아가 버리고, 늦게 움직이면 지구의 중력 때문에 떨어질 것입니다.​ 1반 적과 위성의 수명은 즉각 이 궤도를 유지하고 인공 위성의 태양광 전지 패널의 각도를 조정하면서 지구와 통신을 수행하는 위 헹앙테 나의 방향을 조정하는 데 필요한 연료의 양이라고 생각합니다.대부분의 수명입니다 1개의 위성은 지구의 중력에 이끌려서 대기권에 떨어지고 타버립니다.2001년에 러시아의 우주 정거장 미르는 남 태평양에 떨어지고


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    이 4월 21에도 중국의 우주 스테이션(라고 주장한다)이 대기권에 떨어지우쥬쇼가 있었습니다.


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    유인 우주선 송죠우와 도킹 중의 모습이지만, 송죠의 크기가 소유스보다 조금 큰 점을 감안하더라도, 된장 큰 1호는 우주 정거장으로 보기엔 좀 민망하고, 보통 유인 유 주성을 LEO에 가져온 정도로 봐야 할 것 같습니다.


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    이처럼 위성이든 우주정거장이든 통제를 친국어 본인, 더 이상 제어할 연료가 없어 지구로 떨어집니다.이게바로수명인거죠.그런데 우리가 로켓의 제원을 보면 지구의 저궤도인 LEO. 그리고 지구의 정지 전이 궤도인 GTO는 있어도 정지 궤도인 GEO는 없습니다.;;


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    이는 사실 발사체가 인공위성을 정지궤도까지 운반하지 않기 때문이다.​ 로켓이 자력으로 정지 위성 궤도의 35,786Km상공까지 간다고 하면, 지구 저궤도인 LEO 가는 것보다 약 3배 이상은 더 많은 추력이 필요합니다.우이챠루에 천리안 2A을 궤도에 올린 유럽의 아리안 5의 제원을 보면 지구 저궤도 LEO유료 하중이 G형의 경우 하나 6톤.이를 정지 전이 궤도의 GTO에 가지고 마스크 6.2톤으로 급감하는 것을 알 수 있습니다.정지위성을 궤도에 올릴 때는 위성을 직접 정지궤도에 올리는 것이 아니라 유일하게 정지천이 궤도까지 올려놓습니다.정지 전이 궤도는 근처는 250km의 저궤도에서 길게는 위성 정지 궤도의 35,786Km까지 긴 타원형입니다.위성 운반 로켓은 1가지의 위성을 여기까지 가져갔고, 페어링에서 분리 칠로 우주 공간에 숨깁니다.


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    여기까지가 로켓의 임무입니다. 정지천이 궤도에 진입해 분리된 위성은 추진하지 않아도 로켓으로 실려 온 관성에 따라 궤도를 돌게 됩니다. 우리의 어린 뉴턴이 바로 운동 법칙.즉 물체의 질량 카웅데웅, 외부의 힘이 별도로 작용하지 않는 한 한개 잡아낸 속도로 움직인다는 제1법칙으로 잘 정리했던 거잖아.


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    1단 전이 궤도에서 관성에 이동하는 위성은 자체에 걸린 로켓을 점화시킨 것이며 추가로 가속. 정지궤도에 진입하는 겁니다.​ 이는 원래 단편으로 끝내려고 시작했는데 아무래도 2편으로 이어지지 않으면 안 되겠다고 생각합니다.


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