가장 많이 사용되고, 따라서 전체 위성 중 다수를 차지하는 것은 방송통신위성이다.
우리가 위성TV를 보고, 휴대폰을 사용할 수 있는 것도 방송통신위성 덕분이다. 방송통신위성은 하루 24시간, 그리고 1년 내내 지상국과 교신이 돼야 하기 때문에 지상에서 보기에는 하늘의 한 자리에 머문다. 그래서 정지궤도 위성이라고 불린다. 다시 말해 정지위성이란 지구의 자전속도와 똑 같은 속도로(물론 방향도 같다) 지구를 공전 하는 것을 말한다.
이 공전 속도를 유지하기 위해서는 지구의 적도면에서 3만6,000㎞나 올라간 고도에
위성을 안착시켜야 한다. 3만6,000㎞보다 낮은 궤도에서는 위성이 지구의 자전속도보다 빨리 돌기 때문에 지상에서 보면 위성이 움직이는 것처럼 보인다. 반대로 고도 3만6,000㎞를 넘어서면 지구의 중력권에서 벗어나 위성은 우주로 날아가 버리고 만다.
하루에도 몇 바퀴씩 지구를 돌면서 세계 곳곳을 지켜보고 촬영하는 첩보위성은 통상 500㎞ 안팎의 낮은 고도에 있는 저궤도 위성이다. 불과 300㎞ 밖에 안 되는 고도를 돌기도 하는데, 지표면에 가까울수록 더 자세한 사진을 찍을 수 있기 때문이다.
하지만 고도가 낮을수록 대기밀도가 높아 마찰이 일어나고, 이로 인해 고도 유지가 어렵다.
물론 자세한 촬영을 위해 일부러 고도를 낮추는 경우도 있지만, 떨어진 고도를 다시 올리기 위해 추진체를 부착하기 때문에 연료 소모도 크다. 이 때문에 첩보위성은 연료를 많이 넣어 덩치는 큰 반면 수명은 짧은 것이 보통이다.
원하는 시간에 원하는 지역을 포착하려면 첩보위성 카메라의 해상도 역시 중요하다. 하지만 첩보위성을 다수 가동해 지구상 어느 곳에서도 첩보위성의 시야에서 벗어날 수 없어야 한다.
현재 100분마다 지구를 돌고 있는 우리나라의 아리랑2호는 실용위성이다. 재난감시, 지리정보시스템 구축지원, 지도제작 등 다양한 실용적 용도가 목적이며 고도 685㎞에서 하루에 14바퀴 지구를 돈다.
아리랑2호는 한강다리 위를 지나는 자동차 종류를 분간할 정도의 고해상도(해상도 1m) 카메라를 탑재하고 있다. 하지만 지난 2006년 북 핵 실험 파동 당시 “북 핵 실험 정황을 파악할 수 있는 정보를 제대로 수집하지 못했다”고 맹비난을 받았다.
그 이유는 좋은 카메라만 달았다고 첩보위성이 되지는 않기 때문이다. 아리랑2호는 하루 2~3차례 한반도 상공을 지나지만 특정 지역을 정확히 찍을 수 있는 기회는 하루~이틀에 한 번 꼴이다. 아리랑2호 1기만으로는 원하는 촬영 시간을 맞추기 어렵고, 촬영 목표지를 지날 때 구름이 끼어 있으면 속수무책이다.
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