위성의 에너지원은 태양광이고 때문에 에너지가 부족해서 수명이 멈출 일은 없다고 알고 있습니다.
위성이 수명을 다하는건.
1. 기계적 부품의 고장.
2. 궤도 이탈 및 자세 제어 실패
3. 기술 발전에 의한 구위성의 가치 하락.
위성은 지구 주위를 공전하려고 공전 궤도에 진입을 하는데 이때 오차가 전혀 없이 궤도에 진입하지 못 하는걸로 압니다. 시간이 지나 그 오차가 커지면 위성이 가지고 있는 연료를 이용해 궤도를 수정 합니다.
그 외에도 위성 자체의 자세도 중요 한걸로 알 고있습니다. 태양광 발전기판은 태양을 바라봐야 하고 그 외 신호를 주고받는 안테나나 카메라의 경우는 지구를 바라봐야 합니다. 고궤도 위성의 경우 공전 주기가 길어서 위성의 회전수가 낮아도 되어 수정을 자주 하지 않지만, 저궤도 위성의 경우 공전 주기가 짧아 위성 자체의 회전수가 높은 걸로 알고 있습니다. 그리고 회전 속도가 빠르다는건 그만큼 오차가 쉽게 생긴다는 말이죠. 그래서 저궤도 위성이 수명이 짧은걸로 압니다. 러시아와 미국에 예전에 쏴올렸다 버려진 위성중 회전 속도가 너무 빨라 버려진 위성도 있습니다. 연료는 이런 위성의 회전수를 조절 하는데도 사용 됩니다.
즉, 위성에서 연료는 이동이나 회피기동이 아니라 공전궤도와 회전속도 제어에 사용됩니다.
위성은 회피기동을 할 수도 없고 할 일도 없습니다;;;
위성이 도는 궤도는 국제 우주 협회에서 삽니다. 즉 그 궤도를 도는 위성은 1개 뿐이라는 겁니다.
또한 같은 궤도를 돈다 하더라도 그 위성끼리 충돌 할 확률은 어마어마하게 작습니다.
예로 들어보죠. 지구가 평평한 평지라고 가정을 하고 한쪽에서 차를 몰고 지구를 돕니다.
다른 한대도 차를 몰고 지구를 직선으로 돕니다. 두 차 모두 원 운동을 하니까 접점이 2군데가 생기죠.
그런데 그 2대의 차가 충돌 할 확률이 얼마나 될까요??? 지구 전체에서 차량 한대의 크기는 비교 자체가 무의미 할 정도로 작습니다. 이런 2대의 차가 지구 한바퀴 돌때 2번 겹치는 그 시기에 정확하게 충돌을 한다는건 말도 안돼게 작은 확률이죠.
거기에 우주는 평면이 아닌 높이가 있는 3차원입니다. 위성 2대가 서로 부딧치는 일은 정말 일어나기 힘든 일이라는걸 생각하면 됩니다.
위성이 부딧치는걸 보는것보다. 우리나라 땅 덩이에 탁구공만한 구슬을 숨겨두고 그거 찾으라는게 더 빠를 겁니다.
그래서 위성은 회피 기동을 하는 기능이 없습니다. 물론 자세 제어 기능을 사용하여 회피가 가능은 하지만, 잘못하면 궤도 이탈 하기 쉽습니다. 위성이 자세제어를 위해 가지고 있는 연료는 매우 적은 양이고 위성의 궤도를 완전히 수정 할려면 그 이상의 에너지가 필요하기 때문입니다.
제가 알기론 보통 위성이 위치하는 곳이 저궤도인데 저궤도 부근에는 공기가 미약하게나마 있어서 그 마찰로인해 위성 위치가 미세하기 바뀝니다.
그거 수정하려면 연료가 필요하기는 하죠.
그리고 전력원이 태양전지판만 있어서 지구시간으로 밤시간대로 통과할때는 전기생산이 안되때문에도 필요는 하다고 들었습니다.
위성이 궤도를 유지하는 것은 원심력과 중력이 균형을 맞추니까 가능한 것이고요. 원심력은 당연히 위성의 속도에 의해 발생합니다.
중력의 경우 지구가 완벽한 구체가 아니기 때문에 조금씩 불균일합니다. 중력이 약한 곳에서는 원심력 (위성 속도) 가 필요이상으로 높으니 당연히 위성이 지구 바깥쪽으로 궤도가 높아지고, 강한 곳에서는 반대로 낮아지겠죠. 약간의 타원 궤도를 형성한다는 얘기이며, 궤도를 일정하게 유지하기 어렵다는 얘기입니다.
저궤도의 경우 공기가 없다 하지만 아주 없는 것은 것은 아니라서 미세하게 마찰력이 작용해서 속도가 떨어질 수 있습니다. 속도가 떨어지면 궤도 역시 점점 낮아지고요.
그런데 위성이라는게 연료만 있다고 무한정 쓸 수 있는 것도 아니고, 매우 험한 환경에서 설계 수명만이라도 다 하면 다행이겠죠. 동작은 하지만 이미 걸레인 상태라 언제 고장날지 모를 위성에 연료 보급하겠다고 서비스 요청하는 수요가 없었다는 얘기.
A/S 도 문제가 있는게, 예를 들어 통신 위성이면 위성 수명 다 해갈때쯤이면 한 단계 업그레이드된 통신 기술이 나올거고, 첩보 위성도 한 단계 더 나아진 카메라, 이미지 프로세서, 통신 장치등이 나올거고.. 가전제품들마냥 보증기간 끝나면 A/S 하느니 새로 사는게 나은 그런 상황 때문에 A/S 수요도 없었다는 얘기.
연료를 급유할 수 있다는 것은 연료 = 무게 우선 비싼 위성을 가볍게 해서 안전하게 괘도에 올리고 싼연료는 나중에 급유하면 인공위성 발사시 안전성이 대폭 상승하겠죠... 아무래도 가벼운 물체를 올리는 것과 무거운 것을 올리는 것의 기술과 안전성은 2배의 무게가 증가했을 때 그 리스크와 비용이 두배로 증가하는게 아니고 기하급수적으로 증가하는데 요인하겠습니다. 연료를 줄일 수 있다는 것은 그만큼 위성자체에 더 투자 할 수 있다는 의미입니다..
작성일 : 16-07-04 01:20
조회 : 5,319
