지구 관측 위성

Earth observation satellite
2014년 현재 A열차 위성 별자리를 구성하는 6개의 지구 관측 위성.

지구 관측 위성 또는 지구 원격 감지 위성(Earth remote sensing satellation satellation satellite)은 지구 궤도에서 지구 관측(EO)을 위해 사용되거나 고안된 위성으로, 첩보위성환경 감시, 기상학, 지도학 등 비군사용으로 의도된 유사 위성을 포함한다.가장 일반적인 유형은 위성 사진을 촬영하는 지구 영상 위성이다. 일부 EO 위성은 GNSS 무선 통신과 같이 사진을 형성하지 않고 원격 감지를 수행할 수 있다.

위성 원격 감지가 처음 발생한 것은 1957년 10월 4일 소련이 최초로 인공위성인 스푸트니크 1호를 발사한 시점으로 추정할 수 있다.[1]스푸트니크 1호는 과학자들이 전리층을 연구하기 위해 사용했던 무선 신호를 되돌려 보냈다.[2]NASA는 1958년 1월 31일 최초의 미국 위성인 익스플로러 1을 발사했다.방사선 검출기에서 보내온 정보는 지구의 반알렌 방사선 벨트를 발견하게 했다.[3]1960년 4월 1일 NASA의 텔레비전 적외선 관측 위성(TIROS) 프로그램의 일환으로 발사된 TIROS-1 우주선은 우주에서 촬영할 날씨 패턴의 첫 텔레비전 영상을 다시 전송했다.[1]

2008년 현재 150여 개의 지구 관측 위성이 궤도에 올라 있어 수동형 센서와 능동형 센서로 데이터를 기록하고 매일 10테라비트 이상의 데이터를 획득하고 있다.[1]

대부분의 지구 관측 위성은 비교적 낮은 고도에서 작동해야 하는 계기들을 싣고 있다.대부분의 공전 궤도는 500~600km(310~370mi) 이상이다.낮은 궤도는 상당한 공기 드래그를 가지고 있어 빈번한 궤도 재확보 기동이 필요하다.유럽우주국의 지구 관측 위성 ERS-1, ERS-2, Envisat뿐만 아니라 유럽우주국의 MetOp 우주선은 모두 약 800km(500mi)의 고도에서 운용된다.유럽우주국(European Space Agency)의 프로바-1, 프로바-2, SMOS 우주선은 약 700km(430mi)의 고도에서 지구를 관측하고 있다.아랍에미리트(UAE) 두바이사트-1두바이사트-2의 지구 관측 위성도 LEO(Low Earth Orbits) 궤도에 배치돼 지구 곳곳의 위성사진을 제공한다.[4][5]

낮은 궤도로 지구 커버리지를 (거의) 얻기 위해 극궤도를 사용한다.낮은 궤도는 궤도 주기가 약 100분이고 지구는 연속 궤도 사이에서 극축 주위를 약 25° 회전할 것이다.지상 트랙은 각 궤도를 따라 서쪽으로 25° 이동하며, 각 궤도로 지구상의 다른 부분을 스캔할 수 있다.대부분은 태양과 같은 궤도에 있다.

정지궤도는 36,000km(2만 2천 mi)로 이 고도에서 궤도 주기가 24시간이기 때문에 위성이 지구의 일정한 지점을 맴돌 수 있게 한다.이를 통해 위성당 지구의 1/3 이상을 중단 없이 커버할 수 있어 120° 간격으로 3개의 위성이 극 극지대를 제외한 지구 전체를 커버할 수 있다.이런 종류의 궤도는 주로 기상 위성에 사용된다.

역사

헤르만 포토치닉은 1928년 저서 '우주여행의 문제'에서 지상의 상세한 평화적 군사적 관측을 위해 궤도를 선회하는 우주선을 이용하는 아이디어를 탐구했다.그는 어떻게 우주의 특별한 조건이 과학 실험에 유용할 수 있는지를 설명했다.이 책은 정지궤도 위성(콘스탄틴 츠올코프스키가 먼저 내세우는 것)을 기술하고, 라디오를 이용해 그 위성들과 지상 간의 통신을 논의했지만, 대량 방송과 통신 중계기로 위성을 이용한다는 발상에는 미치지 못했다.[6]

적용들

날씨

미국의 기상 위성인 GOS-8.

기상 위성은 주로 지구날씨기후를 감시하는 데 사용되는 위성의 일종이다.[7]그러나 이 기상 위성들은 구름과 구름 시스템 이상을 본다.도시의 조명, 화재, 오염의 영향, 오로라, 모래와 먼지 폭풍, 덮개, 얼음 지도, 해류의 경계, 에너지 흐름 등은 기상 위성을 이용하여 수집되는 다른 종류의 환경 정보들이다.

기상 위성 사진들은 세인트 산에서 화산재 구름을 관찰하는데 도움을 주었다. 헬렌스와 에트나 산과 같은 다른 화산으로부터의 활동.[8]콜로라도유타 등 미국 서부 지역에서 발생한 화재에서도 연기가 모니터링됐다.

환경 모니터링

직사각형 투영으로 전체 표면을 보여주는 지구의 합성 위성 이미지

다른 환경 위성은 지구의 식물, 대기 중의 미량 가스 함량, 바다 상태, 해양 색, 얼음장의 변화를 감지함으로써 환경 모니터링을 도울 수 있다.시간에 따른 식물의 변화를 관찰함으로써, 가뭄은 현재의 식물의 상태를 장기 평균과 비교함으로써 관찰될 수 있다.[9]예를 들어 2002년 스페인 북서 해안에서 발생한 기름 유출 사건은 유럽 ENVISAT가 주의 깊게 관찰한 것으로 기상위성은 아니지만 바다 표면의 변화를 볼 수 있는 계기(ASAR)를 날린다.대류권 NO2 및 SO2 데이터를 평가하여 인공 배출물을 모니터링할 수 있다.

이러한 종류의 위성은 거의 항상 태양 "동결" 궤도에 있다.태양-동기 궤도(sun-synchronic current)는 하루 중 같은 시간에 지상의 각 지점을 통과하기 때문에 각 통과에서 관측되는 관측을 보다 쉽게 비교할 수 있다."동결" 궤도는 지구의 멸망, 태양과 달의 중력, 태양과 달의 중력, 태양 복사 압력, 그리고 공기 항력에 의해 방해받지 않는 원형 궤도에 가장 가까운 궤도를 말한다.

매핑

지형은 Radarsat-1[10] TerraSAR-X와 같은 위성을 사용하여 우주에서 매핑할 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b c Tatem, Andrew J.; Goetz, Scott J.; Hay, Simon I. (2008). "Fifty Years of Earth-observation Satellites". American Scientist. 96 (5): 390–398. doi:10.1511/2008.74.390. PMC 2690060. PMID 19498953.
  2. ^ Kuznetsov, V.D.; Sinelnikov, V.M.; Alpert, S.N. (June 2015). "Yakov Alpert: Sputnik-1 and the first satellite ionospheric experiment". Advances in Space Research. 55 (12): 2833–2839. Bibcode:2015AdSpR..55.2833K. doi:10.1016/j.asr.2015.02.033.
  3. ^ "James A. Van Allen". nmspacemuseum.org. New Mexico Museum of Space History. Retrieved 14 May 2018.
  4. ^ "DubaiSat-2, Earth Observation Satellite of UAE". Mohammed Bin Rashid Space Centre.
  5. ^ "DubaiSat-1, Earth Observation Satellite of UAE". Mohammed Bin Rashid Space Centre.
  6. ^ "Introduction to satellite". www.sasmac.cn. 2 September 2016.
  7. ^ NESDIS, 위성.2008년 7월 4일 검색됨Public Domain 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  8. ^ NOAA, NOAA 위성, 과학자들은 세인트 산을 감시한다. 폭발 가능성에 대비한 헬리콥터.2008년 7월 4일 검색됨Public Domain 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  9. ^ NASA, 가뭄.2008년 7월 4일 회수된 웨이백 머신에 2008년 8월 19일 보관Public Domain 글은 공개 도메인에 있는 이 출처의 텍스트를 통합한다..
  10. ^ 그룬스키, E.지형 매핑을 위한 다중 빔 Radarsat-1 위성 이미지 사용.2008년 7월 4일 검색됨

외부 링크