우리 귀여운 꼬마가 비즈로 팔찌 공예를 하면서 물어봅니다.이 비즈 모양은 마치 인공위성 같아요! 근데 인공위성은 어떻게 만드나요?”
헉! 꽤 난이도 높은 질문을 던진 우리 집 아가씨 덕분에 엄마의 머리는 매우 바빠집니다.음 인공위성은요. 마수리에게 물어볼까?”수리수리 마수리~ 나와라 똑똑아!” 안녕하세요! 수리하러 와주신 걸 환영합니다(하트)❤️ 오늘은 인공위성이 어떻게 만들어질지 궁금하네요.인공위성을 어떻게 만드는지 알기 전에 먼저 인공위성이 무엇인지는 알고 있습니까?
우리가 살고 있는 지구, 그리고 달 등 태양 주위를 돌고 있는 모든 물체는 위성이라고 부릅니다.지구나 달은 자연적으로 우주에서 태어난 위성으로 천연위성이라고 하죠! (천연기념물 천연염 등 자연 속에서 태어난 것을 천연이라고 합니다.)
그렇다면 이런 천연위성과 달리 인간이 필요하기 때문에 가짜로 만들어낸 (인공적으로 만든) 위성은 무엇일까요.바로 ‘인공위성’이라고 해.
인공위성은 아무리 지구 안에서 해결하려 해도 안 되는 일, 예를 들어 지구의 전체적인 모습을 보거나 허리케인처럼 위험한 재해를 앞두고 어디서 발생하는지, 규모는 어느 정도인지를 파악하고 다른 행성, 태양, 은하수 등 지구와 멀리 떨어진 외계 생물체 등을 살펴보는 등 전 세계 통신(TV 전파나 통화 신호 등)을 보다 빠르게 연결해 과학자들이 우주와 지구에 대해 더 잘 이해할 수 있도록 도와줍니다.
그럼 이제 본격적으로 인공위성을 어떻게 만드는지 알려드릴게요!
하나의 인공위성을 만든다는 것은 집 한 채를 짓는다고 생각하면 쉽습니다.단 하나라도 균형이 맞지 않거나 재료가 잘못 들어가면 깨지거나 사용할 수 없게 되거든요.그만큼 아주 세심하게 만들어야 합니다.
인공위성의 본체인 「BUS」/출처=NASA 인공위성의 본체는 BUS라고 합니다.BUS 안에는 뼈대를 형성하는 구조계, 전력을 공급하는 전력계, 어떻게 돌아가는 자세를 결정하는 자세제어계, 연료를 공급하고 추진을 돕는 추진계, 지상과 데이터를 주고받는 원격측정 및 명령계, 위성을 적정온도로 관리하는 열제어계가 들어가야 합니다.위성은 발사될 때 폭발해서는 안 되기 때문에 영하 180도에서 120도까지 온도 변화를 견뎌야 한다는…!
이 많은 인공위성의 본체 중 가장 중요한 것은 바로 ‘구조계’인데 구조계 안으로 들어가는 ‘위성 탑재체’ 때문입니다.이 ‘위성탑재체’는 목적에 따라 모양과 크기가 다르기 때문에 구조계도 모양과 크기가 달라져야 합니다. 가장 뼈대가 되는 구조계를 가장 먼저 잘 설계해야 그 다음 재료를 제대로 모두 적절하게 넣을 수 있습니다.그러니까 구조계가 왜 제일 중요한지 알죠?
천리안위성 1호(종료)/출처=국가기상위성센터처럼 하나씩 제대로 설계한 인공위성은 우선 예비모델을 만들어야 합니다.예비 모델로 심사를 성공해야만 진짜 모델을 만들 수 있을 거예요.예비모델은 기능시험, 열시험, 소프트웨어시험, 각종 지상검정시험 등을 통과해 이상이 없을 때 비로소 위성체조립실에서 최종구조체조립을 개시합니다.
아까 이야기한 본체인 BUS->추진계->주탐재체계 순으로 조립하고 마지막으로 태양전지판을 장착하여 위성체를 만듭니다.
조립이 끝나면 이번에는 발사할 준비가 되어 있는지 알아봐야겠네요.(순서가 정말 많겠지.) 잘 따라오고 있지? 헛스윙 발사 환경을 알아보고 다른 위성과 부딪히지 않는 궤도를 다시 한번 확인하고 통신장애가 발생하지 않도록 전자파 환경을 점검한 후 공위성은 발사장으로 이동합니다.
그리고 발사체와 함께 최종 조립 완료! 발사!!!
- 참고로 인공위성이 지구 주위를 돌기 위해서는 1초에 최소 7.9km 정도의 속도는 유지해야 합니다.그래야 지구의 중력을 극복하고 빙빙 돌 수 있거든요.지구 중심축에서 도는 궤도가 멀어질수록 필요한 속도는 느려집니다.대신 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간은 길어집니다.
- 어때요? 인공위성을 어떻게 만드는지, 그리고 어떻게 발사하는지 알 수 있을까요?여기서 더 심화하고 궁금한 사람은 아래 질문을 생각해 보세요! 1. 세계 최초, 국내 최초 인공위성은 무엇일까?2) 인공위성을 만들 수 있는 나라는 어디일까?3. 대기 또는 우주에서 인공위성끼리 부딪히는 경우도 있을까.4. 인공위성은 보통 몇 년이나 돌까?5. 인공위성을 다 쓰고 지구로 회수하지 못하면 쓰레기 위성은 어디로 갈까?(인공위성이 계속 증가하면 우주는 어떤 변화가 일어날까?) 이 중에서 궁금한 친구는 있습니까? 그렇다면 마수리에게 다시 물어보세요.그것은 마스리의 행복❤️