정지궤도란 무엇인가?

이 궤도에서 지구를 도는 인공위성 또는 인공위성은 지구 표면에서 항상 같은 위치에 있습니다.

그것의 궤도 이심률 과 궤도 기울기는 모두 0입니다.

이동 주기는 23시간 56분 04초로 지구의 자전 주기와 일치하며, 공전 반경은 42164.169km 입니다.

정지궤도에서 움직이는 위성의 아위성 점 궤적 은 점이므로 표면의 관찰자는 항상 하늘의 같은 위치에 있는 위성을 언제라도 관찰할 수 있고 위성이 정지해 있음을 알게 될 것입니다.

하늘, 많은 인공위성, 특히 통신위성 은 대부분 정지궤도를 사용합니다.

정지궤도 서비스 기술은 경제, 국방 및 우주 기술 발전을 촉진하는 데 큰 의미가 있습니다.

 

정지궤도 이론은 1928년 Herman Potosinik에 의해 처음 제안되었고, 이후 Arthur Charles Clarke 는 그의 소설 The Wireless World에서 정지궤도에 통신위성을 배치할 것을 제안했습니다.

따라서 때때로 정지 궤도를 클락 궤도라고도 합니다.

이 궤도에 위치한 위성(줄여서 GEO 위성)은 넓은 지역(위성은 거의 반구 전체를 커버할 수 있음)을 커버하고 지면에 대해 고정되어 있어 통신, 항법, 조기 경보 및 기상학 점점 더 중요한 역할입니다. 

 

 

정지궤도에 대한 설명

인공위성은 지면 과 상대적으로 고정 되어 있으며 적도 위에 고정되어 있습니다.

프로그레이드 원형 궤도에서 고도는 지상 35,786km이고 위성의 속도는 초당 3.07km입니다.

단일 위성은 지구 면적의 약 40%를 커버할 수 있습니다.

이 궤도는 일반적으로 기상 위성 , 통신 위성 및 방송 위성에서 사용됩니다.

또한 우리나라 베이더우 위성항법 시스템의 일부 위성도 이 궤도를 사용합니다.

 

 

차이점

사실, 정지궤도 와 정지궤도는 같은 것이 아니라 유사점과 차이점이 있습니다.

정지궤도와 정지궤도는 모두 같은 주기(23시간 56분 04초)의 인공지구위성궤도 입니다.

두 트랙 사이에는 세 가지 차이점이 있습니다.

 

첫째, 궤도 기울기가 다릅니다.

정지 궤도는 궤도 기울기( 궤도면 과 적도면 사이의 각도)가 0 인 원형 정지 동기 궤도입니다.

즉, 정지궤도는 적도면에 있어야 하고 정지궤도면은 적도면과 0이 아닌 각도를 형성할 수 있습니다.

 

둘째, 관찰자가 보는 것이 다릅니다.

정지궤도를 돌고 있는 인공위성은 매일 같은 시간 같은 시간에 하늘을 통과하며 지상의 관측자에게는 매일 같은 방향으로 같은 위성이 나타납니다.

연속적인 시간 동안 위성은 관찰자에 대해 상대적으로 움직일 수 있습니다.

정지궤도를 돌고 있는 인공위성은 매일 같은 장소의 하늘에 있지만 지상관측자는 위성이 항상 일정한 위치에 정지해 있는 것을 봅니다.

 

셋째, 아위성 점들의 궤적이 다르다.

인공 지구 위성 이 지상에 투사된 지점(또는 위성과 지구 중심과 지면을 연결하는 선의 교차점)을 아위성 점이라고 합니다.

위성의 움직임과 지구의 자전으로 인해 서브 위성 지점이 지구에서 이동하여 서브 위성 지점의 궤적을 형성합니다.

정지위성의 서브 위성 점궤적은 8자 모양의 폐곡선이고, 정지위성 의 서브위성 점궤적 은 점입니다.

 

 

환경

정지궤도 환경 정지궤도 영역의 우주환경입니다.

정지궤도는 지구 중심 에서 지구 반경 6.6 정도 떨어진 적도 부근에 위치한 통신위성 고밀도 지역 입니다.

이 지역의 우주환경은 주로 중력장, 열플라즈마, 플라즈마층 플라즈마, 고리전류, 자기장, 태양전자기복사 , 유성체 , 우주쓰레기 이외의 고에너지 입자로 구성되어 있습니다.

정지궤도 영역은 태양활동 에 의해 지구의 우주 환경이 심각하게 영향을 받는 영역 으로 강한 태양풍이 도달하면 자기권 이 압축되어 태양광선 과 고속태양풍 에 완전히 노출됩니다.

자기 폭풍 이나 서브 스톰 동안 자기 꼬리 에서 주입된 고온 플라즈마 도 이 영역에 도달할 수 있으므로 이 영역은 고에너지 입자( 태양 양성자 이벤트 포함 )가 있는 우주 환경으로 인해 우주선 이상 현상이 발생하기 쉬운 영역이 됩니다.

환경으로 주입된 열플라즈마 환경은 가장 중요한 원인이 되는 변칙 이며 우주선의 충전 문제가 가장 심각한 지역입니다.

 

 

관련 사항

우주 정거장 - 통신 위성

통신 위성은 무선 통신 중계국의 역할을 하는 위성입니다.

지상에서 다양한 "편지"를 모아서 다른 곳의 사용자에게 "전달"하는 국제 메신저와 같습니다.

36,000km의 고도에 "서 있기" 때문에 "배달" 범위가 특히 크며 하나의 위성이 지구 표면 통신의 1/3을 담당할 수 있습니다.

3개의 통신위성 이 정지궤도에 고르게 배치 되면 북극과 남극을 제외한 지구적 통신이 가능합니다.

위성이 하나의 지상국에서 약한 무선 신호를 수신하면 자동으로 고출력 신호로 변환 한 다음 다른 지상국으로 보내거나 다른 통신 위성으로 전송 한 다음 다른 장소로 보냅니다.

 

통신위성은 일반적으로 지구 적도 상공 35,786km에 위치한 정지궤도를 사용합니다.

이 궤도에서 위성은 초당 3075미터의 속도로 지구를 서쪽에서 동쪽으로 공전하며, 지구를 한 바퀴 도는 시간은 23시간 56분 4초로 지구의 시간과 정확히 같습니다.

한 번 회전합니다. 따라서 지상에서 위성 이미지는 하늘에 매달려 움직이지 않으므로 지상 수신 스테이션의 작업이 훨씬 편리합니다.

수신 스테이션의 안테나는 위성과 고정 정렬될 수 있으며 이동하지 않는 위성을 추적하는 것처럼 "흔들리지" 않고 밤낮으로 지속적으로 통신할 수 있으므로 통신 시간이 간헐적입니다.

통신 위성은 모든 대륙간 통신 서비스와 텔레비전 전송을 수행했습니다.

 

통신위성은 세계에서 가장 오래되고 가장 널리 사용되는 위성 중 하나이며 많은 국가에서 통신위성을 발사했습니다.

1965년 4월 6일 미국은 세계 최초의 실용적인 정지궤도 통신위성 인텔샛 1호를 성공적으로 발사했습니다.

지금까지 이러한 형태의 위성은 8세대까지 발전했으며, 각 세대마다 크기, 무게, 기술, 통신 능력, 위성 수명 면에서 향상되었습니다.

 

구소련의 통신위성은 라이트닝 1, 2, 3을 포함하여 "전격전"으로 명명되었습니다.

구소련의 광대한 영토로 인해 대부분의 "Bliksem" 위성은 정지 궤도가 아니라 큰 이심률 을 갖는 타원 궤도 에 있습니다.

1984년 4월 8일 중국 최초의 정지궤도 통신위성 인 "Dongfanghong-2"가 발사되었으며 지금까지 6개의 위성이 성공적으로 발사되었습니다. 이 위성들은 라디오, 텔레비전 신호 전송, 통신 및 기타 사업을 연속적으로 수행했으며 인민 경제 건설에서 큰 역할을 담당했습니다.