9page

- 40 - 통신위성은 보통 지구국위 적도 상공 의 정지궤도에 떠 있으며 지구 36,000 , ㎞ 의 자전주기와 같은 주기로 돌기 때문에 지구에서는 한 지점에 정지해 있는 것처 럼 보인다. 통신위성을 우주공간으로 발사할 때 위성자체로는 지구의 중력을 벗어날 수 있는 큰 추진력이 없기 때문에 우주공간 까지 위성을 태우고 안정된 궤도에 올려 주는 발사체 로켓 를 이용한다 ( ) . 통신위성의 발사과정은 그림 과 같이 3 우선 로켓을 수직으로 쏘아 올리고 점점 자세제어를 해서 상공의 주 200 300 ~ ㎞ 차궤도를 지구 자전과 같은 방향으로 돌 게 하고 이 때 위성의 속도는 떨어지지 , 않고 지구둘레를 돌 수 있는 고 7.73 /s( ㎞ 도 기준 로 한다 300 ) . ㎞ 그림 통신위성의 정지궤도 진입과정 < 3. > 주차궤도상에서 위성이 로켓과 완전히 분리된 후 궤도상을 돌다가 적도 상공에 , 왔을 때 근지점 진입모터를 점화시켜 상공을 목표로 커다란 타원궤 36,000㎞ 도인 천이궤도 를 돌도록 (200 36,000 ) ~ ㎞ 한다 천이궤도상 지점에서 원 . 36,000㎞ 지점 진입모터를 점화하여 적도 상공 원 형궤도인 정지궤도에 진입하게 되고 이 , 때부터 태양전지판을 전개하고 위치 및 자세를 획득하고 임무를 수행할 수 있게 된다. 이렇게 정지궤도에 오른 통신위성 이 떨어지지 않고 계속 지구 주위를 도 는 원리는 관성의 법칙과 함께 위성에 작용하는 원심력과 중력의 크기가 같을 수 있도록 일정한 속도로 날기 때문이다. 그림 위성의 운동원리 < 4. > 그림 에서 와 처럼 던지는 힘 속 4 A B ( 력 이 작으면 결국은 떨어지지만 와 같 ) C 이 일정 속도 이상의 속도를 갖는 상태 에서는 땅으로 떨어지지 않는데 이 것이 , 바로 인공위성인 것이다. 물체가 원운동을 하려면 원심력과 구 심력이 평형을 이루어야 하는데 인공위 , 성에서 구심력은 지구의 인력인 중력이 되므로 중력과 원심력이 같다면 인공위 , 성은 원운동을 하게되고 그때의 속도는 , 다음과 같이 계산할 수 있다. 위성의 속도 (υ)= GM γ γ 지구중심과 위성체간 거리 : ※ 6.37 10 6 m 지구의 반지름 ( ) M 지구의 질량 : = 5.98 10 24 kg G 만유인력 상수 : = 6.67 10 -11 m 3/ s 2 kg