mir.pe (일반/어두운 화면)
최근 수정 시각 : 2022-07-08 13:33:56

인공위성


파일:나무위키+유도.png  
은(는) 여기로 연결됩니다.
가수에 대한 내용은 인공위성(가수) 문서
번 문단을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
, 에 대한 내용은 문서
번 문단을
번 문단을
부분을
부분을
참고하십시오.
태양계천문학 · 행성과학
Solar System Astronomy · Planetary Science
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px; letter-spacing: -1px"
<colbgcolor=DarkOrange><colcolor=#fff> 태양계
태양 ☀️ 햇빛 · 태양상수 · 흑점( 밥콕 모형) · 백반 · 프로미넌스 · 플레어 · 코로나 · 태양풍 · 태양권
지구 🌍 지구 구형론( 지구타원체) · 우주 방사선 · 지구자기장( 자북 · 다이나모 이론 · 오로라 · 밴앨런대 · 델린저 현상 · 지구자기역전 · 지자기 폭풍)
🌙 달빛 · Earthrise · 만지구 · 지구조 · 슈퍼문 · 블루 문 · 조석( 평형조석론 · 균형조석론) · 달의 바다 · 달의 남극 · 달의 뒷면 · 월석
월식( 블러드문 · 슈퍼 블루 블러드문) · 일식( 금환일식)
소행성체 소행성( 근지구천체 · 토리노 척도 · 트로이군) · 왜행성( 플루토이드) · 혜성( 크로이츠 혜성군)
유성 정점 시율 · 유성우 · 화구 · 운석( 크레이터 · 천체 충돌)
우주 탐사 심우주 · 우주선( 유인우주선 · 탐사선 · 인공위성) · 지구 저궤도 · 정지궤도 · 호만전이궤도 · 스윙바이 · 오베르트 효과 · 솔라 세일
관련 가설 혹은 음모론 지구 평면설 · 지구공동설 · 티티우스-보데 법칙 · 제9행성( 벌칸 · 티케 · 니비루) · 네메시스 가설
행성과학
기본 개념 행성 · 이중행성 · 외계 행성 · 지구형 행성( 슈퍼지구 · 바다 행성 · 유사 지구 · 무핵 행성) · 목성형 행성 · 위성( 규칙 위성 · 준위성 · 외계 위성) · 반사율 · 계절 · 행성정렬
우주생물학 골디락스 존 · 외계인 · 드레이크 방정식 · 우주 문명의 척도( 카르다쇼프 척도) · 인류 원리 · 페르미 역설 · SETI 프로젝트 · 골든 레코드 · 아레시보 메시지( 작성법) · 어둠의 숲 이론
틀:천문학 · 틀:항성 및 은하천문학 · 천문학 관련 정보
}}}}}}}}} ||

1. 개요2. 역사3. 인공위성의 분류
3.1. 용도에 따른 분류
3.1.1. 군사위성3.1.2. 민간 위성3.1.3. 기타
3.2. 형상에 따른 분류3.3. 크기에 따른 분류
4. 운용궤도5. 위성의 구성
5.1. 위성의 전력원
6. 국가별 인공위성 목록
6.1. 대한민국6.2. 미국6.3. 러시아6.4. 유럽6.5. 중국6.6. 일본6.7. 다국적
7. 관련 기관 및 단체
7.1. 대한민국7.2. 미국7.3. 러시아7.4. 유럽7.5. 중국7.6. 일본
8. 대중문화 속의 인공위성9. 관련 문서


파일:external/d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/station_backlit.jpg
국제우주정거장

파일:James_Webb_Space_Telescope_2009_top.jpg
제임스 웹 우주 망원경

1. 개요

인공위성( / artificial satellite)은 우주에서 천체의 주위를 돌도록 만든 인공 구조물을 말한다.[1] 인류가 만들어낸 가장 기초적인 우주선이며, 현재 발사되는 모든 인공위성의 99%는 지구 주변을 돌고 있다. 인공위성의 내부 구조는 간단하게 추진체, 컴퓨터장비, 전기공급, 뼈대 등으로 나눌 수 있다.

유사하지만 대립되는 개념으로, 탐사선이 있다. 탐사선은 인공위성처럼 천체 주변을 도는 것이 아니라, 심우주 공간으로 항행을 해 각종 과학 임무를 수행하는 데 초점을 둔 무인 우주선이다.

밤하늘에 유난히 밝은 별이 보여서 '별이 참 밝다'고 하면 '그거 인공위성이야' 같은 식으로 받아치는 경우가 은근히 많은데, 실제로는 거의 목성, 금성, 아니면 평범한 1등성일 확률이 높다. 대부분의 인공위성은 겉보기 밝기가 목성이나 1등성보다 훨씬 어둡다. 물론 그런 천체들과 달리 지구에 아주 가까이 있긴 하지만 우주적인 관점에서나 가까운 것이지 정지궤도 인공위성과 지구 사이에는 지구가 세개쯤 들어간다. 그 거리에서 어지간한 행성만큼의 밝기가 나오려면 못해도 지름 수백km 크기는 되어야 한다.[2] 극궤도 위성의 경우는 훨씬 가깝긴 하지만 이쪽은 보통 하루에도 수십 번씩 지구를 돌기 때문에 천구상에서 일반 별처럼 가만히 있는 모습은 볼 수 없다.

2. 역사

최초의 인공위성은 1957년 10월 4일에 발사된 소련 스푸트니크 1호.[3] 이때만 해도 그냥 우주에 뭔가 쏴 올렸다는 사실만으로 상대방( 미국)에게 충격과 공포를 주기 위한 목적이었지만,[4] 점점 용도가 늘어가면서 현재는 용도에 따라 과학위성, 통신위성, 군사위성, 기상위성 등으로 나뉜다.

참고로 대한민국 최초의 인공위성은 1992년 8월 11일에 발사한 우리별 1호. 우리별 1호는 ESA(유럽우주기구)가 제작한 '아리안 로켓'에 실어서 발사했다. 북한은 스커드 미사일 기술로 자체제작한 대포동 발사체를 이용해 '광명성 1호'라는 위성을 자체 발사하려 했으나 실패했고, 2009년 4월 5일에는 대포동 2호 발사체를 이용하여 '광명성 2호'를 발사하려 했으나 실패했다. 결국 성공한 것은 2012년 12월 12일 은하 3호에 실은 광명성 3호가 최초. 대포동2호는 2단 분리가 안 돼서 실패했다는 주장이 언론에 돌았으나 나중에 은근슬쩍 말이 바뀌어서 분리에는 성공했으나 우주궤도 진입에는 실패했다고 수정됐다.

문제는 이게 고장나거나 실종되거나 하면 바로 우주쓰레기가 될수도 있다는 것이다. 저궤도의 경우엔 알아서 타버리는데, 문제는 정지궤도의 인공위성. 이런 인공위성의 잔해들이 위험한 이유는, 감속이 일어나지 않고 계속 에너지를 유지하는 우주공간의 특성 때문이다. 지금도 정지궤도 상에는 수많은 우주 쓰레기가 날아다니고 있으며, 만일 이 중 하나가 인공위성이나 크기가 큰 쓰레기를 파괴한다면 그 파편들이 샷건의 산탄처럼 퍼져나가, 엄청난 속도를 지닌 또 다른 우주쓰레기들이 되어 버린다. 지금도 다양한 목적의 인공위성들이 발사되고 있으므로, 이대로 그 잔해가 우주에 방치되다가는 결국 미세한 우주쓰레기의 막이 궤도상을 빠르게 회전하는 막이 되어버릴 것이며, 우주선이 정지궤도를 지나기에 너무나 위험한 상황이 올 수 있다.[5][6] 인류의 우주 진출이 그대로 무산될 수 있는 실질적인 위험인 것이다. 쓰레기 처리 인공위성을 쏘아올린다는 말은 있는데, 아직 한 대도 쏘아올리지 못한 것이 현실. 그래서 보통 수명이 거의 다한 정지궤도 위성은 남은 추진체를 써서 수백 km 정도 높은 '묘지 궤도'(Graveyard orbit)에 올려 폐기한다.

2011년 9월 24일경에는 미국의 낡은 인공위성이 잔해가 되어 지상에 떨어진다고 화제가 된 바 있었다. 떨어지는 잔해만 6톤 정도로 대기권에 타고 산산조각난 잔해 중 큰 것은 100kg 정도라고. 육지에 떨어질 확률은 1/3200 정도로 인구가 많은 유라시아 지역에 떨어진다 하여 이슈가 되었다. ( 관련 기사)

2013년 4월 한국의 송호준이 만든 인공위성이 국내에서 청계천 상가 부품으로 제작되어 카자흐스탄에서 발사되었다. 일명 OSSI 프로젝트로, 국가만의 기밀 정보로 취급받던 인공위성의 인식을 풀어보려고 폐인같이 달려들어 5년간 제작하였고 이것을 누구나 보고 제작할 수 있도록 소스까지 공개했다. 소스 링크 기사 사실 송호준이 만들었다는 초소형 위성 정도는 다른 나라에서는 키트로도 쉽게 구할 수 있으니, 그리 대단한 기술인 것도 아니고 국가 기밀 기술 따위와는 더더욱 상관이 없으며, 국내에서도 대학생들이 동아리나 학과 활동으로 큐브위성을 설계하고 제작하는 경우가 많이 있고, 이러한 대학생 경진대회도 있을 정도이다. 그러나 대학, 단체, 기관, 국가의 주도가 아닌 개인이 직접 위성을 만들고 개인이 회사에 접촉하여 자비로 위성을 날렸다는 점을 높게 평가할 수 있다.

3. 인공위성의 분류

3.1. 용도에 따른 분류

3.1.1. 군사위성

파일:external/upload.wikimedia.org/SAR-Lupe.jpg
독일 정찰위성 SAR-Lupe가 러시아 코스모스3M 로켓에 실려있는 모형

군사적인 목적으로 사용되는 위성이다. 정찰위성, 항법위성, 통신위성의 종류가 있다. 전투용 위성을 개발할려는 시도는 있었지만 1967년 우주조약에 의해 우주에 대량살상무기를 설치하는 것을 금지하면서 현재까지 제작되어지지 않았다.

군사위성으로 쏘아올렸는데 과학 발전에 이바지한 위성이 있다. VELA라고 미국에서 쏘아올린 핵실험 탐지 인공위성이 있는데 이것은 잡아내라는 핵실험은 안 잡아내고 (하지만 실제로 이스라엘과 남아공이 저지른 핵실험을 잡아냈다. 벨라 사건 문서 참조) 저 심우주 쪽에서 감마선을 발견했다. 연구 결과 GRB, 즉 감마선 폭발로 밝혀졌다. 그래서 군사위성 중에서 좀 알려진 케이스라고 할수 있다.

3.1.2. 민간 위성

최초의 위성은 민간 위성이다. 할 줄 아는 것이라고는 삐- 삐- 소리를 송출하는 것밖에 없는 스푸트니크가 어떤 군용 목적이 있을까?[8] 미국의 최초 인공위성인 익스플로러 1호 역시 과학 목적을 가진 민간 위성이었다. 물론 이 위성을 개발한 이면에는 군사적, 정치적인 목적이 있었지만...

3.1.3. 기타

3.2. 형상에 따른 분류

3.3. 크기에 따른 분류

위성의 질량은 부여된 임무에 따라 결정되며, 일반적으로 소형위성급 이상은 실용 목적으로, 소형 이하급 위성은 과학실험, 기술 개발 및 검증을 목적으로 한다. 보통 나노, 피코, 펨토 위성은 초소형 위성으로 분류한다.
종류 질량
대형위성 >1000 kg
중형위성 500-1000 kg
소형위성 100-500 kg
마이크로위성 10-100 kg
나노위성 1-10 kg
피코위성 0.1-1 kg
펨토위성 <0.1 kg

4. 운용궤도

파일:types-of-satellite-systems.png
파일:orbit-types-vector-illustration-labeled-educational-scheme-satellites-altitude-speed-orbital-period-gso-meo-leo-heo-geo-159015734.jpg

5. 위성의 구성

인공위성 시스템은 위성체, 위성과 통신을 수행하는 지상국, 위성을 임무궤도까지 올려주는 발사체로 구성된다. 위성체는 다시 탑재체와 위성 본체로 구성되어 있고, 위성 본체는 여러 서브시스템으로 구성되어 있다.

5.1. 위성의 전력원

인공위성은 전력원은 3~4가지로 분류할 수 있다. 우선 흔히 생각하는 태양 전지를 이용한 전력원이 있다. 여기에는 인공 위성이 지구의 그림자, 즉 태양의 반대쪽에 있을 때를 대비하여 배터리를 함께 탑재하고 이 2가지가 인공 위성의 주요 전력원이다.

태양 전지 외에도 핵연료를 싣는 경우가 있다.. 핵연료는 흔히 생각하는 것처럼 실제로 원자로를 탑재하여 소형 원자력 발전으로 전력을 공급하는 것이다. 이는 냉전시대의 구 소련에서 많이 사용했는데 원자로를 이용해 전력을 충분히 공급하여 이를 이용해 정찰 위성으로 지구 표면을 촬영한다거나, 혹은 (당연히 전력 소모가 큰) 레이저 무기를 가동하는 경우도 있었다. 이러한 위성으로는 코스모스 954호, 코스모스 1420호등이 있었다. 당연히 위성을 발사한 측에서도 생각이 있으니까, 위성의 수명이 다되면 탑재한 원자로만 저장 궤도라고 불리는 지구 표면 800~1000km 높이의 궤도로 올려보내도록 설계했다. 하지만, 코스모스 954호는 1978년 1월 24일에 제어시스템의 고장으로 캐나다에 추락했고 10만 제곱킬로미터의 영역을 오염 시켰다.

소련은 1970년~1999년 사이에 31기의 BUK 원자로와 2기의 TOPAZ를 미국은 1965년에 SNAP-10A를 궤도에 안착 시켰다.[16]

또한 일반적인 원자로 이외에도 열을 방출하는 방사성 물질()을 이용하여 열전지로 전원을 만드는 경우가 있었다. 이는 미국에서 주로 사용했고 등이 있다.

6. 국가별 인공위성 목록

지구궤도, 태양궤도, 달궤도 등 인공위성이나 궤도를 도는 탐사선 목록만 추가하며, 궤도를 돌지 않는 탐사선 목록은 추가하지 않도록 유의한다.

6.1. 대한민국

{{{#!wiki style="margin: -0px -10px -5px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin: -5px -1px -11px"
<colbgcolor=#404040><colcolor=#ffffff> 우리별 위성 1호('92) · 2호('93) · 3호('99)
무궁화 위성 1호('95) · 2호('96) · 3호('99) · 5호('06) · 5A호('17) · 6호올레 1호('10) · 7호('17)
아리랑 위성 1호('99) · 2호('06) · 3호('12) · 3A호('15) · 5호('13) · 6호('22)* · 7호('22)* · 7A호('24)* · 8호('27)* · 9호('28)*
천리안 위성 1호('10) · 2A호('18) · 2B호('20) · 3호('27)*
과학기술위성 1호('03) · 2A호('09) · 2B호('10) · 나로과학위성('13) · 3호('13) · 성능검증위성('22)
차세대소형위성 1호('18) · 2호('22)* · 3호('24)*
차세대중형위성 1호('21) · 2호('22)* · 3호('24)* · 4호('23)* · 5호('25)* · 6호('25)*
ANASIS ANASIS-I무궁화 5호('06) · ANASIS-II('20)
425정찰위성 1호~4호('22)* · 5호('24)*
초소형정찰위성 1호('24)* · 2호~6호('26)* · 7호~11호('27)*
달 궤도선 다누리 ('22)
나노위성 도요샛 ('22)*
KPS위성
취소선: 발사 실패 / : 교신 두절 / *: 발사 예정
관련 틀 : 대한민국의 로켓 | 대한민국의 우주개발계획 }}}}}}}}}

6.2. 미국

6.3. 러시아

6.4. 유럽

6.5. 중국

6.6. 일본

6.7. 다국적

7. 관련 기관 및 단체

7.1. 대한민국

7.2. 미국

7.3. 러시아

7.4. 유럽

7.5. 중국

7.6. 일본

8. 대중문화 속의 인공위성

어보브 앤 비욘드의 노래 Satellite는 인공위성처럼 멀리서 사랑하는 이를 바라보며 마음 속으로 응원한다는 내용이다. 어쿠스틱 버전에서는 사랑하는 이가 엇나가는 모습에 안타까워하는 감정이 추가되었다.

이 문서에 스포일러가 포함되어 있습니다.

이 문서가 설명하는 작품이나 인물 등에 대한 줄거리, 결말, 반전 요소 등을 직·간접적으로 포함하고 있습니다.



대중문화 작품을 보면 행성을 향해 레이저 빔이나 미사일로 대기권 밖에서 지상, 또는 우주 공간의 우주선이나 우주 정거장에 폭격을 하는 무기로서의 기능이 많이 등장한다. 실제로 이런 무기는 일종의 로망이고, 소련 폴리우스 미국이 설계했던 신의 지팡이로 볼 때 아주 불가능한 이야기는 아니다.

그러나 현실적으로 볼 때는 궤도에 무거운 것을 올리고 그걸 다시 공격에 써야 하기 때문에 접근성과 효율성 면에서 희생을 많이 보게 된다. 즉 굳이 특수 무기를 궤도에 올려서 쏘느니 비행기에 싣던가 야포에 실어서 쏘는 게 더 쓰기 편하고 더 많이 쏠 수 있다는 말. 또한 궤도를 돌기 때문에 공격할 수 있는 범위에도 한계가 생긴다. 위성병기는 아주 높은 궤도에 있기 때문에 상대적으로 적의 공격에 안전하다는 것 정도가 장점일 뿐이다.

대체역사물 2009 로스트 메모리즈에서는 일본이 인공위성 '사쿠라'를 1965년에 발사한 것으로 설정되어 있는데, 이는 일본이 미국과 소련에 맞먹는 초강대국으로 발돋움했음을 의도적으로 보여주는 설정이다. 실제 일본 최초의 인공위성은 이보다 5년 뒤인 1970년에 발사한 오오스미이다.

MCU에서는 대규모 행성레벨 무인 드론 군단을 우주에서 목적지로 직접 투하하는 시스템이 등장했다.[19]

장르가 첩보물인 경우 정찰 위성도 심심찮게 나온다. 근데 스케일이 큰 경우엔 이걸 가지고 그 사람의 외형은 물론 책으로 뭘 읽고 있는지까지 볼 수 있다는 뻥을 치는 작품도 종종 있다. 마치 CCTV를 어찌어찌 조절하면 찍힌 사람 얼굴까지 다 볼 수 있다고 나오는 수사물처럼.

일단 인공위성 해상도는 고도에 따라 다르지만, 민간용, 상업용 인공위성은 해상도가 50cm급에 도달했다. 기술적으로는 그보다는 조금 더 나은데, 정부 규제로 0.5m급으로 묶여있다고. 여기서 해상도라는 것은 50cm짜리 물체를 식별한다는 뜻이 아니라, 화상의 도트 하나가 50cm라는 것이다. 당연히 50cm보다 몇 배는 큰 물체여야 제대로 식별할 수 있다. 하지만 군사용 첩보 정찰 위성은 그런 제한이 없어서, CIA NSA가 운용하는 정찰위성은 일단 사람 입은 옷과 헤어스타일은 구분 되는 수준까지 왔다고 한다.

다만 기술적 한계가 존재하므로 미래에도 책 제목을 알아보는 정찰위성은 만들기 어려운데 일단 그 정도 관측 정밀도를 위해서는 렌즈 크기만도 십수 미터는 되는 천문대급 카메라가 필요하고 이런 건 인공위성으로 만들기 곤란한 사이즈다. 허블 우주 망원경의 렌즈 크기가 고작 2.4미터다! 게다가 대기의 간섭이 있기 때문에 아무리 고성능 카메라를 써도 한계가 있는데, 역시 허블 우주 망원경이 대기가 없는 우주에서 별을 관측하기 때문에, 지상의 더 거대한 망원경보다 훨씬 더 정확한 관측이 가능하다는 것을 생각하면 된다.

9. 관련 문서



[1] 즉, 정의상 우주정거장도 인공위성의 일종이다. [2] 데스스타 스페이스 콜로니(기동전사 건담 시리즈) 같은 규모 [3] 픽사의 2008년작인 영화 월-E》에 잠깐 등장한다. 주인공인 WALL-E가 지구에서 우주로 떠나면서 지구 상공의 인공위성 쓰레기 밴드를 통과할 때 WALL-E의 얼굴을 가리는 자그마한 위성이 바로 스푸트니크다. 실제로 스푸트니크 1호는 발사 몇개월 뒤 대기권에서 소멸되었다. [4] 실제 미국은 소련의 위성 발사 성공에 큰 충격을 받아 과학기술, 교육부문에 큰 변화가 일어났다. 이를 스푸트니크 쇼크(Sputnik crisis)이라고 한다. [5] 실제로 이 전조가 보이고 있어, 우주정거장이 위협받은 적도 있다. 우주쓰레기항목 참조. [6] 케슬러 신드롬을 참조해도 된다. 이쪽의 IF에 대한 고찰로는 그래비티(영화)가 좋은 참고가 된다. 케슬러 신드롬에 의한 재난상황을 잘 보여주는 영화다. [7] 갈릴레오도 항법위성을 이용하긴 하나 철저하게 민간에서 개발된 물건이므로 제외한다 [8] 하지만 미국은 지레 겁먹어서 스푸트니크의 버저 소리를 암호화 된 통신으로 오해했었다. 물론 시간이 지나서 그저 삐- 삐- 소리를 내는것 외엔 없다는걸 깨달았다. [9] 예전 과학책을 보면 나오는 "해바라기"가 일본것. 정확한 이름은 Geostationary Meteorological Satellite인데, 별칭이 히마와리(ひまわり), 즉 해바라기다. [10] 기상 변화란 건 초단위로 받을 필요가 없다. 기상정보를 하루에 두번 받는 나라가 지구에 거의 대부분이니 이건 문제가 아니다. [11] 이때 아직 태양전지가 만들어지지 않은 때이다. [12] 약 11m/s의 델타v [13] 더 높은 태양동기궤도들도 있지만 지구관측위성을 놓기엔 지표면과 거리가 너무 멀어 효과적이지 않다. 더 낮은 274km/96.6도 동기궤도는 대기 마찰로 수명이 길지 않다. [14] 라그랑주점 문서를 보면 알겠지만, 태양이라는 거대 중력원이 존재하기에 그닥 안정적이지 않다. [15] 총 5개가 있다. 자세한 내용은 라그랑주점 문서 참조. [16] <우주 원자로 동력시스템의 배치 역사와 설계 고려사항> 한국과학기술정보연구원 강창무 [17] 군 정찰위성을 개발 중이다. [18] KAIST 산하의 위성 제조사로, 2018년 UAE의 첫 인공위성인 KhalifaSat을 공동개발했다. [19] 사실 효율로는 매우 비효율적이다. 그냥 기지에서 날리는 게 낫다. 굳이 대기권 밖에서 발사하는 것은 이것이 외계의 침공을 상정한 시스템이라서 우주공간에서 결전을 보도록 해 놓은 것이기 때문.