정지 궤도 위성은 왜 모두 약 36,000 km 높이에 떠 있을까?
Why are all geostationary satellites about 36,000 km up?
정지 궤도 위성은 왜 하필 모두 약 36,000 km 높이에 모여 있을까요?
무슨 일이 일어났나
원 궤도의 한 바퀴 시간은 높이로 정해집니다. NASA 설명처럼 지구에 가까울수록 중력이 세서 빨리 돌고, 멀수록 느리게 돕니다.
한 바퀴가 지구 자전 한 바퀴(항성일, 23.9345 시간)와 꼭 같아지는 높이는 하나뿐입니다. NASA 는 그 거리를 지구 중심에서 42,164 km, 땅에서 약 36,000 km 로 적고, 시뮬레이터도 주기를 직접 재 가며 약 35,800 km 를 찾아냅니다.
그래서 하늘 한곳에 머물러야 하는 위성은 이 한 높이를 나눠 쓸 수밖에 없습니다. 시뮬레이터에서 높이를 30,000 km 로 낮추면 한 바퀴 19.2 시간, 40,000 km 로 높이면 27.6 시간이 되어 어느 쪽이든 하늘에서 움직여 보입니다.
🎨 그림으로 보기
불러오는 중…🎨 그림지구 동기 궤도에 올라 통신을 이어 줄 추적 · 데이터 중계 위성(TDRS-E)을 그린 상상도입니다.
출처: NASA · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗
💡 생활 속 예시
- 위성 방송 접시 안테나를 한 번 맞춰 두면 다시 돌리지 않아도 되는 것은, 방송 위성이 늘 같은 하늘 자리에 있기 때문입니다.
- 폰으로 보는 우리나라 실시간 구름 사진이 자주 새로 고쳐지는 것도, 같은 자리에서 우리나라를 계속 내려다보는 정지 궤도 기상 위성 덕분입니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 역학과 에너지 · 시공간과 운동 [12역학01-04]
- 한국 2022 · 고급 물리학 · 역학 [12고물01-04]
출처
이어서 보기
같은 단원 · 중력과 궤도
- 개념인공위성의 궤도 운동 (원 궤도 속력)
- 개념탈출 속도
- 개념하늘에 멈춰 보이는 위성 (정지 궤도)
- 개념중력 가속도 (g ≈ 9.8 m/s²)
- 개념행성 운동 법칙 (케플러 법칙)
- 개념밀물 썰물을 만드는 힘 (기조력)
- 개념만유인력 (뉴턴 만유인력 법칙)
- 개념둥둥 뜨는 상태 (무중량 상태)
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