인공위성이라고 합니다. 인공위성 그것들은 자연적이지 않고 우주에 존재하는 천체 중 하나가 아니기 때문에 연구, 군사 또는 지구 포지셔닝 목적으로 관련된 다양한 조직에서 사용됩니다. 여기에서 이 흥미로운 주제에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다.
인공위성이란?
인공위성은 사람들이 로켓을 사용하여 만들고 궤도에 올려놓은 물체로, 현재 지구 주위를 도는 XNUMX개 이상의 활성 위성이 있으며 위성의 크기, 고도 및 디자인은 목적에 따라 다릅니다.
위성의 크기는 다양하며 일부 큐브 위성은 10cm만큼 작으며 다른 통신 위성은 길이가 약 7m이고 추가로 50m 확장되는 태양 전지판을 가지고 있습니다. 가장 큰 인공위성은 국제우주정거장(International Space Station)으로 태양광 패널을 포함해 방 XNUMX개짜리 대형 주택과 맞먹는 규모, 운동장 수준이다.
인공위성의 역사
롯 인공위성 지구의 측지학은 1950년대 후반에 세계 현장에 나타났고 측지학자들에 의해 세계 측지 문제를 해결하기 위한 명백한 잠재적 도구로 비교적 일찍 채택되었습니다. 측지 응용 분야에서 위성은 이전 세 섹션에서 언급했듯이 위치 및 중력 필드 연구 모두에 사용할 수 있습니다.
측지학자들은 지난 40년 동안 능동 위성(송신기)에서 완전히 수동적인 위성부터 매우 정교한 것, 아주 작은 것에서 매우 큰 것까지 다양한 위성을 사용해 왔습니다.
인공위성, 수동위성은 탑재된 센서가 없으며 그 기능은 기본적으로 궤도를 도는 목표물입니다. 활성 위성은 정확한 시계에서 다양한 카운터를 통한 정교한 데이터 프로세서에 이르기까지 다양한 센서를 탑재할 수 있으며 수집된 데이터를 지속적으로 또는 간헐적으로 지구로 다시 전송할 수 있습니다.
현대 우주 시대와 S아텔라이트 인공 지구 자기권의 직접적인 측정을 위해 파견된 이 탐사선은 1960년대 초에 시작되었습니다.지난 XNUMX년 동안 지구 자기권에 대한 위성 측정에도 불구하고, 지구 자기권은 단순히 부피 때문에 여전히 제대로 샘플링되지 않았다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있습니다.
이 사실은 자연적으로 많은 자기권 현상에 대한 포괄적인 이해를 달성하는 데 장애물이 되며, 이 장애물을 복합적으로 만드는 것은 많은 도전적인 자기권 문제가 여러 공간적 또는 시간적 규모를 포함하는 물리적 프로세스와 관련되어 있다는 증거가 증가하고 있다는 것입니다.
미시물리 현상과 대규모 현상 사이에는 강한 결합이 있으며, 결과적으로 현재까지 많은 자기권 조사와 우주 임무는 다지점 측정을 강조합니다. 우주에서 다지점 측정을 달성하려면 종종 힘든 노력과 막대한 자원이 필요하며, 이는 국제 협력을 통해 보다 효율적이고 저렴하게 달성할 수 있습니다.
«최초의 인공위성은 4년 1957월 183일 소련에 의해 우주로 보내졌습니다. 이 인공위성은 스푸트니크(Sputnik)라고 불리며 무게는 98파운드이며 작은 물체의 크기로 지구 궤도를 도는 데 1960분이 걸렸습니다. 이 위성이 발사되었습니다. 우주 시대의 시작이자 XNUMX년대 동안 지속된 미국과 소련 간의 우주 경쟁의 시작으로 선택되었습니다.»
세상을 바꾼 소련의 사건
스푸트니크는 우주시대를 연 위성으로 83,6kg(184파운드)의 캡슐이었고, 원점 940km(584마일), 근점(가장 가까운 지점) 230km(143마일)의 궤도를 달성했으며, 매 96분마다 지구를 도는 이 우주선은 04년 1958월 XNUMX일 지구 대기권에서 떨어져 불타버릴 때까지 궤도에 머물렀습니다.
스푸트니크 발사는 자국이 기술적으로 소련보다 앞서 있다고 생각했던 많은 미국인들을 충격에 빠뜨렸고 두 나라 사이에 "우주 경쟁"을 일으켰다.
스푸트니크가 그토록 놀라운 이유를 이해하려면 당시 상황을 살펴보고 1950년대 후반을 잘 살펴보는 것이 중요합니다.
당시 세계는 우주 연구의 변방이었고, 로켓 기술의 진보는 실제로 우주를 목표로 했지만 전시 용도로 전용되어 제XNUMX차 세계 대전 이후 미국과 소련이 군사적, 문화적으로 경쟁자였습니다. .
양측의 과학자들은 탑재체를 우주로 운반하기 위해 더 크고 더 강력한 로켓을 개발하고 있었습니다. 두 나라 모두 높은 국경을 가장 먼저 탐험하기를 원했지만, 그것이 일어나는 것은 시간 문제였습니다. 세계가 필요한 것은 거기에 도달하기 위한 과학적, 기술적 지원이었습니다.
냉전 시대에 미국인들은 특히 자국의 후진성과 소련의 발견으로 인한 군사적 결과에 대해 우려했습니다.
모스크바에서 그들은 첫 번째 시도의 성공을 기대하지 않았고 세계 여론에 대한 스푸트니크의 충격파에 놀랐습니다. 그러나 그들은 소련이 이 인공위성을 대미 냉전에서 선전 무기로 사용하고 있다는 것을 빨리 이해했습니다.
인공위성의 종류
이미 두 가지 유형의 위성을 구별합시다. 이 차이는 위성이 취하는 궤도 유형에 영향을 미치며, 실제로는 로밍 위성과 정지 위성이 구분됩니다. 이동하는 위성은 송신기와 수신기 사이에 보이는 경우에만 링크를 설정할 수 있습니다.
롯 인공위성 그들은 두 가지 특성을 가지고 있으며 이러한 방식으로 임무 또는 궤도에 따라 분류할 수 있습니다.
임무 유형별 위성
그들의 임무에 따르면 다음과 같은 유형의 위성이 있습니다.
천문위성
이들은 지구에 대한 심층 연구 또는 우주에 대한보다 정밀한 연구를 허용하는 위성입니다. 원격 감지의 경우 예를 들어 정확한 지도를 작성하거나 지구의 정확한 모양을 측정하거나 심지어 대륙과 해양 공간에 대한 연구.
또한 특정 대기 현상을 더 잘 이해하는 데 도움이 됩니다. 우주 연구의 경우 지구에서 대기가 제공하는 불편함이 없으므로 더 선명한 이미지를 캡처할 수 있기 때문에 실제로 우주로 보내진 대형 망원경입니다.
생물위성
그들은 다양한 미생물에서 영장류에 이르기까지 다양한 식물과 동물에 대한 무중력, 우주 방사선 및 지구의 24시간 낮과 밤 리듬 부재의 생물학적 영향을 연구하도록 설계되었습니다. 이러한 우주 실험실에는 원격 측정 장비가 갖추어져 있습니다. 샘플의 상태를 모니터링하는 기계.
통신 위성
위성 통신 시스템은 케이블 등의 물리적 연결이 필요하기 때문에 해당 지역에 직접 액세스할 필요가 없기 때문에 비교적 빠르게 작동할 수 있습니다. 이는 지리적으로나 정치적으로 어려운 지역에서 상당한 이점입니다.
일반적인 통신 위성에는 특정 수의 응답기가 있으며 각 응답기는 장치의 입력에서 채널 또는 주파수 범위에 맞춰 조정된 수신 안테나로 구성되며 이러한 주파수를 출력 채널의 주파수 범위로 조정하고 전력 마이크로파 출력에 적절한 전력을 제공하는 증폭기. 응답기 또는 채널의 수는 위성의 용량을 나타냅니다.
소형 위성
소형 위성은 정지 위성과 같은 기존 위성보다 질량이 낮고 물리적 치수가 작은 지구 궤도 장치로, 최근 몇 년 동안 소형 위성이 점점 보편화되었습니다.
독점적인 무선 통신 네트워크와 과학적 관찰, 데이터 수집 및 GPS(Global Positioning System)에 사용하기에 적합합니다.
소형 위성은 종종 낮은 지구 궤도에 배치되고 "떼"라고 불리는 그룹으로 발사됩니다. 이러한 유형의 우주 위성에서 각 시스템은 셀룰러 통신 시스템의 중계기와 유사하게 작동하며 일부 소형 위성은 긴(타원) 궤도에 배치됩니다.
항법 위성
그들은 해운 회사와 항공 회사에 매우 유용했으며 실제로 지구에서 극도의 정밀도로 자신의 위치를 지정할 수 있습니다. 이것은 구조 임무에 이점을 제공하며 정확도는 최대 1cm가 될 수 있지만 군사 연구의 경우에만 다른 경우에는 훨씬 덜 정확합니다. 이 위성은 거리 측정도 수행할 수 있습니다.
군사 위성
이 위성은 다른 유형의 궤도를 사용합니다. 이는 목적에 따라 다르므로, 예를 들어 통신 위성으로 사용하는 경우 정지 궤도를 사용하고, 예를 들어 정탐하는 경우 매우 타원형 궤도를 사용합니다.
이러한 후자의 위성 유형을 '스파이 위성'이라고 합니다. 그들은 또한 지구를 원격 감지 위성으로 관찰할 수 있습니다. 이러한 유형의 위성은 분명히 임무 유형에 국한되지 않지만 분명히 이러한 유형의 정보에 액세스할 수 없습니다.
지구관측위성
이 위성에 탑재된 다양한 기기는 다양한 공간, 스펙트럼 및 시간 해상도로 필요한 데이터를 제공하여 해당 국가 및 전 세계 사용자의 다양한 요구 사항을 충족하는 데 사용되었습니다.
이 위성의 데이터는 농업, 수자원, 도시 계획, 농촌 개발, 광물 탐사 및 환경에 이르기까지 우주에서 지구에 이르는 다양한 애플리케이션에 사용됩니다.
태양열 발전 위성
태양에너지를 우주공간에서 전기에너지로 모아 전기에너지로 변환한 뒤, 전기에너지를 무선으로 지구로 전송하는 엄청난 전력계통이다.
그것은 다른 시스템에 전력을 제공하고 가장 중요한 시스템 중 하나이며 여러 측면에서 우주선의 기하학, 디자인, 질량 및 활성 존재 기간을 결정합니다. 전원 공급 시스템의 고장은 전체 장치의 고장으로 이어집니다.
전원 공급 시스템에는 일반적으로 XNUMX차 및 XNUMX차 전원, 변환, 충전기 및 제어 자동화가 포함됩니다.
기상 위성
또한 다소 낮은 궤도에 위치한 이 위성은 측정과 연구에 집중하여 지구의 대기, 직접적인 날씨 및 악천후를 예측하고 기후와 그 진화를 연구하는 것을 가능하게 합니다. 이 위성은 적외선 및 일반 카메라를 사용하며, 또한 추구하는 정밀도에 따라 정지 궤도(덜 정확함) 또는 극궤도(더 정밀함)에 더 많이 배치됩니다.
우주 정거장
인간이 장기간 거주할 수 있도록 필요한 에너지, 공급 및 환경 시스템을 갖춘 궤도에 배치된 인공 구조물입니다. 구성에 따라 우주 정거장은 다양한 활동의 기지 역할을 할 수 있습니다.
여기에는 태양 및 기타 천체 관측, 지구의 자원 및 환경 연구, 군사 정찰, 무중력 상태 또는 미중력 상태에서 인간 생리 및 생화학을 포함한 생물학적 시스템의 거동에 대한 장기 조사가 포함됩니다. .
작은 우주 정거장은 완전히 조립된 상태로 발사되지만 더 큰 정거장은 모듈로 배송되어 궤도에서 조립됩니다. 수송 차량의 용량을 가장 효율적으로 사용하기 위해 빈 우주 정거장이 발사되고 승무원과 때로는 추가 장비가 다음을 따릅니다. 그녀는 별도의 차량에 있습니다.
궤도 유형별 위성
위성은 궤도에 따라 다음과 같이 분류됩니다.
센터별 분류
- 은하 중심 궤도: 은하 중심의 궤도, 태양은 우리은하의 은하 중심을 중심으로 이러한 유형의 궤도를 따릅니다.
- 태양 중심 궤도: 태양 주위의 궤도, 태양계의 행성, 혜성과 소행성은 많은 인공위성 및 우주 잔해 파편과 같이 그러한 궤도에 있으며, 위성은 반대로 태양 중심 궤도가 아니라 상위 물체의 궤도에 있습니다.
- 지구 중심 궤도: 달이나 인공위성의 경우처럼 지구에 가까운 궤도입니다.
- 달 궤도: 달 주위를 도는 지구의 궤도.
- 지구 중심 궤도: 위성이나 인공 위성과 같은 화성 주위의 궤도.
고도 분류
- 낮은 지구 궤도: 이름에서 알 수 있듯이 일반적으로 1000km 미만의 고도에서 지구 표면에 비교적 가까운 궤도이지만 다른 궤도에 비해 낮은 지구 위 160km까지 낮을 수 있습니다. 그러나 여전히 지구 표면보다 훨씬 위에 있습니다.
- 평균 지구 궤도: 그것은 어디에서나 광범위한 궤도를 포함하고 지구 주위의 특정 경로를 취해야 하며 다양한 응용 분야를 가진 다양한 위성에서 사용됩니다.
유럽 갈릴레오 시스템과 같은 항법 위성에서 널리 사용됩니다. Galileo는 유럽 전역의 내비게이션 통신을 지원하며 대형 항공기 추적에서 스마트폰으로 길찾기에 이르기까지 다양한 유형의 내비게이션에 사용됩니다. 갈릴레오는 한 번에 세계의 넓은 지역을 커버하기 위해 여러 위성의 별자리를 사용합니다.
- 높은 지구 궤도: 위성이 지구 중심에서 정확히 42.164km(지구 표면에서 약 36.000km)에 도달하면 궤도가 지구의 자전과 일치하는 일종의 "스위트 스폿"에 들어갑니다.
위성은 지구가 자전하는 것과 같은 속도로 공전하기 때문에 위성은 단일 경도 동안 제자리에 머무르는 것처럼 보이지만 북쪽에서 남쪽으로 이동할 수 있지만 이 특별한 높은 지구 궤도를 정지 궤도라고 합니다.
이 궤도에 있는 위성이 같은 표면을 안정적으로 볼 수 있도록 하는 것이 기상 모니터링에 있어 상당히 중요합니다. 기상 사이트에 인터넷에 접속하여 고향의 위성 보기를 볼 때 보고 있는 이미지는 위성에서 내려온 것입니다. 정지 궤도에서.
틸트 정렬
- 기울어진 궤도: 적도면에 대해 궤도가 기울어지지 않은 사람.
- 극궤도: 극궤도의 위성은 북극과 남극을 정확히 통과할 필요가 없으며, 20~30도 이내의 편차라도 여전히 극궤도로 분류된다.
- 태양 동기 극 궤도: 각 경로에서 동일한 국지적 태양시로 적도를 횡단하는 극에 가까운 궤도. 그림자는 각 패스에서 동일하므로 이미지를 촬영하는 위성에 유용합니다.
편심에 의한 분류
- 원형 궤도: 궤도는 이심률이 0이고 궤도가 원을 그립니다.
- 타원형 궤도: 이심률이 0보다 크고 1보다 작은 궤도에서 궤도는 타원의 경로를 추적합니다.
- 지구 동기 전송 궤도: 근점이 낮은 지구 궤도 고도에 있고 원점이 정지 궤도 고도에 있는 타원 궤도입니다.
- 정지 이동 궤도: 두 개의 추진 엔진을 사용하여 한 원형 궤도에서 다른 궤도로 우주선을 흔드는 궤도 기동입니다.
- 쌍곡선 궤도: 이심률이 1보다 큰 궤도입니다. 이러한 궤도도 폭주 속도를 초과하는 속도를 가지므로 행성의 중력을 피하고 충분한 중력을 가진 다른 천체가 들어올 때까지 끝없이 계속 이동합니다.
- 포물선 궤도: 이심률이 1인 궤도입니다. 이 궤도도 탈출 속도와 같은 속도를 가지므로 행성의 중력을 피하기 위해 포물선 궤도의 속도가 증가하면 쌍곡선 궤도가 됩니다.
https://youtu.be/ldFjh1Rqmr4
동기 정렬
- 동기 궤도: 위성이나 천체의 궤도 단계가 궤도 무게 중심을 유지하는 물체의 회전 단계보다 큰 궤도입니다.
- 반동기 궤도: 이 천체와 같은 회전 방향으로 자전하는 천체의 평균 자전 주기의 절반과 같은 공전 주기를 갖는 궤도이다.
- 정지궤도: 반장축은 42,164km(26199마일)입니다. 고도 35,786km(22,236마일)에서 작동합니다.
- 정지 궤도: 그것들은 지구의 항성 회전 주기에 해당하는 지구 주위의 궤도입니다.
- 묘지 궤도: 일반적인 운용궤도와는 거리가 먼 궤도이다.
- 동기 궤도: 이것은 화성의 항성일(24.6229시간)의 영속성과 같은 궤도 시간으로 화성 근처에 위치한 동기 궤도입니다.
- 정지 궤도: 정지궤도와 비슷하지만 화성에 있다.
다른 궤도
- 말굽 궤도: 그것은 지구 관찰자에게 특정 궤도 행성으로 보이지만 실제로는 행성과의 공동 궤도에 있는 궤도입니다.
- 라그랑주 점: 그것들은 궤도에 있는 두 개의 거대한 물체에 인접한 점으로, 작은 물체는 큰 움직이는 물체에 대해 위치를 유지합니다.
무게에 따른 위성 분류
그들의 무게에 따라 우리는 분류할 수 있습니다 인공위성 다음과 같이 :
- 대형 위성: 1000kg 이상
- 중형 위성: 500~1000kg
- 미니 위성: 100~500kg
- 초소형 위성: 10~100kg
- 나노 위성: 1~10kg
- 위성 피크: 0,1~1kg
- Femto 위성: 100g 미만
발사 능력이 있는 국가
다음과 같이 위성을 우주로 발사할 수 있는 능력을 갖춘 여러 국가가 있습니다.
러시아
상업용 우주 발사의 선두 주자인 러시아는 여러 우주 기지를 운영하고 있으며 카자흐스탄은 가장 바쁜 발사 장소를 사용하는 대가로 연간 115억 XNUMX만 달러를 지불하고 있습니다.
미국
민간 기업과 주 정부는 위성 발사 산업을 직간접적으로 지원하는 우주 기지를 미국에 지속적으로 설립하고 있습니다.
프랑스
이 나라는 1970년대에 프랑스령 기아나에 발사 시설을 건설했으며 지구의 적도 회전을 사용하여 수백 파운드의 추가 탑재물을 궤도로 발사했습니다.
일본
첫 번째 추방은 2012년 XNUMX월 한국 위성에서 이루어졌으며 성공적인 임무 이상이었습니다. 일본 항공 우주 탐사청의 위성 발사 사업의 공식 자유화를 시작했습니다.
브라질
발사 산업에 대한 브라질의 어려운 진입은 이 사업이 기술적으로 얼마나 어렵고 위험할 수 있는지 상기시켜줍니다. 두 번의 위성 발사는 발사에 실패했습니다.
지구를 도는 위성은 몇 개입니까?
“유엔 우주국 사무국(UNOOSA)에 따르면 역사상 총 8378개의 물체가 우주로 발사되었습니다. 현재 4928개는 여전히 궤도에 있지만 그 중 7개는 지구 이외의 천체 주위를 도는 궤도에 있습니다. 이는 매일 4921개의 위성이 머리 위에서 윙윙거리는 것을 의미합니다.”
위성의 크기는 얼마입니까?
소형차 크기부터 소형 가전제품 크기까지 모든 모양과 크기의 위성을 이용하여 지구의 구조 우주에서 3.238kg 위성에서 570kg 위성으로.
이제 위성 기술의 급속한 발전으로 더 작은 위성도 유사한 기능을 제공할 수 있게 되었습니다. 이러한 소형 위성은 건설 시간이 단축되고 비용이 절감됩니다.
위성의 기능은 무엇입니까?
위성은 다른 물체에 가깝게 공전하는 우주의 물체로, 달과 같이 자연스럽거나 인공적일 수 있습니다. 인공위성은 로켓에 부착하여 궤도에 올려놓고 우주로 보낸 다음 정확한 위치에 있으면 분리합니다. 인공위성 그들은 또한 화성을 포함한 우리 태양계의 다른 부분을 조사하는 데 사용됩니다. 행성 목성 그리고 태양.
위성은 어떻게 궤도에 머무르나요?
중력은 위성이 우주로 발사될 때의 운동량과 결합되어 위성이 땅에 떨어지는 대신 지구 위의 궤도에 진입하게 합니다.
따라서 실제로 위성이 궤도를 유지하는 능력은 두 가지 요인, 즉 속도(또는 직선으로 이동할 속도)와 위성과 위성이 궤도를 도는 행성 사이의 중력 인력 간의 균형에 달려 있습니다.
위성이 충돌할 수 있습니까?
더 이상 지구와 통신할 수 없는 수천 개의 오래되고 사용되지 않는 위성을 고려하면 궤도에 많은 위성이 있습니다. 충돌이 얼마나 적은지 놀랍습니다. 그러나 그러한 충돌은 의심할 여지 없이 발생할 수 있습니다.
누가 위성을 제어합니까?
모든 인공위성 그들은 지구상의 다른 장소에 위치한 위성 제어 센터에서 제어됩니다. 지구 동기 위성과 관련하여 위성은 위성을 지구에 고정하고 발사된 임무를 완수하기 위해 적절하게 작동하는 전용 컴퓨터와 소프트웨어를 갖추고 있습니다.
위성은 원격 측정을 위성 관제 센터에 지속적으로 전송하여 기술 직원이 하루 중 언제든지 선상에서 다른 하위 시스템의 상태를 확인할 수 있도록 합니다.
누구나 인공위성을 우주로 보낼 수 있습니까?
예, 연방 통신국(Federal Communications Agency)에서 라이센스만 취득하면 됩니다. 그렇지 않으면 통신 기간이나 궤도 일정으로 인해 다른 위성과 간섭을 일으킬 수 있기 때문입니다.
