인공위성의 탄생과 영면까지
"기러기 울어예는 하늘 구만리 ~~"
박목월 시인이 사랑하는 사람을 그리워하며 지은 시를 노래로 만들었다는데, 문학적으로 보면 하늘 구만리는 사랑하는 사람과의 거리가 아주 멀다는 것이겠지만, 공학적(?)으로 말하면 십리가 4km이니까 구만리는 약 36,000km가 된다.
하늘 구만리에 기러기가 있을 리는 없고 뭐가 있을까? 정답은 인공위성이 있다
지구의 적도 상공에서 36,000km인 지점에서는 지구의 만유인력과 위성의 원심력이 같아지는 지점이라 지구로 떨어지지도 우주 밖으로 나가지도 않고 항상 같은 위치에서 지구와 같이 돌게 된다. 즉 지구의 자전 속도와 인공위성의 공전 속도가 같아 지구에서 보면 위성이 정지해 있는 것처럼 보인다 해서 정지궤도 위성이라고 부른다. 구만리장천에 인공위성이 있다니! 우연인지는 모르겠지만 인공위성의 있을만한 곳을 옛 분들이 미리 알고 있었던 것 같아 나도 처음 들었을 때는 전설이 실제가 된 듯하게 신기했다.
위성도 수명이 있을까?
정지궤도 위성의 수명은 상용 위성의 경우 통상적으로 약 15년이다. 현재 위성의 부품 보증이 15년 정도이기도 하지만, 우주 공간에서의 여러 가지 습동에 따라 위성의 자세를 제어하는데 필요한 연료가 통상 15년 정도 이용할 수 있도록 탑재된다. 연료는 자동차처럼 휘발유나 경유가 아니라 영화에서 보듯 가스를 분사하여 위성 자세를 교정하고 있다.
우주 공간에서 전기는 어떻게 공급받지?
위성은 태양 전지판을 양 날개처럼 펼쳐서 태양광을 배터리를 충전하게 되고 그 충전된 전기를 활용하여 위성 장비를 운용하게 된다.
위성 수명을 다하면 어떻게 되나?
위성의 연료량이 얼마 남지 않거나 부품의 내구연한의 도래로 인해 더 이상 운용하기 어려울 경우, 대개의 경우 남은 연료를 분사하여 더 넓은 우주로 보내게 된다. 만약 우주로 방출하지 않으면 연료가 부족한 경우 위성이 제어되지 않아 다른 위성과 충돌 위험이 있을 수도 있다. 반면 지구로 방출하여 대기권에서 태우는 방법도 있겠지만, 만약 조그마한 부품이라도 지구에 떨어지는 경우 인명과 재산 손실이 있을 수 있어 거의 대부분 우주로 방출하는 방식을 택하고 있다. 흔하지 않은 일이긴 하나, 최근에 수명이 다한 미국의 지구탐사위성이 우리나라로 추락할 수 있다 해서 마음 졸였는데, 다행히 베링해 근처로 추락했다니 다행이 아닐 수 없다.
위성의 수명은 길어야 15년 정도로 짧지만, 우주공간에서 위성은 우리 인생과 같이 태양풍이나 전자이온 등 여러 가지 풍파를 견뎌내며 우리에게 정보를 전달해 주고 해외 여러 곳에서 일어나고 있는 경기나 뉴스를 집안에서 볼 수 있도록 해 주고 있다. 그리고 우주 어딘가에 수명을 다한 인공위성들이 지금도 떠다니고 있을 것인데, 비록 인공물이긴 하나, 드넓은 공간에서 영면하길 빈다.
다음에도 재미있는 인공위성 이야기를 계속하고자 한다.