우리 집 귀여운 아가씨가 비즈에서 팔찌 공예를 하면서 물어봅니다.이 구슬 모양은 마치 인공위성 같아요! 그런데 인공위성은 어떻게 만드나요?”
헉! 꽤 난이도 높은 질문을 한 우리 집 아가씨 덕분에 엄마의 머리는 매우 바빠집니다.음, 인공위성은요. 마수리한테 물어볼까?스리수리 마수리 나와라 똑똑아!안녕하세요! 소매치기 와줘서 고마워요(하트)❤️ 오늘은 인공위성이 어떻게 만들어지는지 궁금하네요.인공위성을 만드는 방법을 알기 전에 먼저 인공위성이 무엇인지는 알고 있습니까?
우리가 살고 있는 지구, 그리고 달 등 태양 주위를 돌고 있는 모든 물체는 ‘위성’이라고 불립니다.지구나 달은 자연스럽게 우주에서 태어난 위성으로 ‘천연위성’이라고 하죠!(‘천연기념물’ ‘천연소금’ 등 자연 속에서 태어난 것을 ‘천연’이라고 합니다.)
그렇다면 이런 천연위성과 달리 인간이 필요하기 때문에 가짜로 만들어진 위성은 무엇일까요?그것은 「인공위성」이라고 한다.
인공위성은 아무리 지구 속에서 해결하려고 해도 안 되는 일, 예를 들어 지구의 전체적인 모습을 보거나 허리케인처럼 위험한 재해를 앞두고 어디서 발생하는지, 규모는 어느 정도인지 파악하거나 다른 행성, 태양, 은하수 등 지구에서 멀리 떨어진 외계생물 등을 알아보는 등 전 세계 통신(영상 전파나 통화 신호 등)을 보다 빠르게 연결해 과학자들이 우주와 지구에 대해 더 잘 이해할 수 있도록 돕습니다.
그럼 이제 본격적으로 인공위성을 어떻게 만드는지 알려드릴게요!
하나의 인공위성을 만든다는 것은 집을 하나 짓는다고 생각하면 쉽습니다.단 하나라도 균형이 맞지 않거나 재료가 잘못 들어가면 터지거나 쓸 수가 없거든요.그만큼 아주 정성스럽게 만들어야 해요.
인공위성의 본체인 ‘BUS’/출처=NASA 인공위성의 본체는 BUS라고 합니다.BUS 안에는 뼈대를 형성하는 구조계, 전력을 공급하는 전력계, 어떻게 돌아가는지 자세를 결정하는 자세제어계, 연료를 공급해 추진을 돕는 추진계, 지상과 데이터를 주고받는 원격측정 및 명령계, 위성을 적정온도로 관리하는 열제어계가 포함돼야 합니다.위성은 발사되었을 때 폭발하면 안되기 때문에 영하 180도에서 영상 120도까지 온도 변화를 견딜 수 있어야 한다는…!
이 많은 인공위성의 본체 중 가장 중요한 것은 ‘구조계’인데 구조계 안에 들어가는 ‘위성탑재체’ 때문입니다.이 ‘위성탑재체’는 목적에 따라 모양과 크기가 다르기 때문에 구조계 역시 모양과 크기가 달라져야 하는 것입니다. 가장 뼈대가 되는 구조계를 처음에 잘 설계해야 그다음에 재료를 제대로 넣을 수 있습니다.그러니까 구조계가 왜 제일 중요한지 알죠?
천리안위성 1호(종료)/출처=국가기상위성센터 이렇게 하나씩 제대로 설계한 인공위성은 우선 예비모델을 만들어야 합니다.예비 모델로 심사에 성공해야 진짜 모델을 만들 수 있거든요.예비모델은 기능시험, 열시험, 소프트웨어시험, 각종 지상검정시험 등을 통과하여 아무런 이상이 없을 때 처음으로 위성체조립실에서 최종 구조체조립을 시작합니다.
앞에서 이야기한 본체인 BUS→추진계→주탐재시스템 순으로 조립하고 마지막으로 태양전지패널을 장착하여 위성체를 만듭니다.
조립이 끝나면 이번에는 발사를 할 준비가 되어 있는지 알아봐야겠네요.(순서가 참 많네.) 잘 따라오고 있어? 하늘날다, 하늘날다, 파이팅) 발사 환경을 보고 다른 위성과 부딪히지 않는 궤도를 다시 한번 확인하고 통신 장애가 발생하지 않도록 전자파 환경을 점검한 후 인공위성은 발사장으로 이동합니다.
그리고 발사체와 함께 최종 조립 완료! 발사!!!
*참고로 인공위성이 지구 주위를 계속 돌기 위해서는 1초에 최소 7.9km 정도의 속도는 유지해야 합니다.그래야 지구 중력을 이겨내고 빙글빙글 돌 수 있거든요.지구의 중심축으로 돌아가는 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 알고 싶은 사람은 아래 질문을 생각해 보세요!1) 세계최초, 국내최초 인공위성은 무엇인가?2) 인공위성을 만들 수 있는 나라는 어디일까?3. 대기 또는 우주에서 인공위성끼리 부딪히는 경우도 있을까.4) 인공위성은 보통 몇년이나 돌까?5. 인공위성을 다 쓰고 지구로 회수하지 못하면 쓰레기위성은 어디로 가나?(인공위성이 계속 늘어나면 우주는 어떤 변화가 일어날 것인가?) 이 중에 궁금한 친구가 있습니까? 그렇다면 마수리에게 다시 한 번 물어보세요.그것은 마수리의 행복❤️