발사 후 궤도 안착-지상 교신 과정은?

국내 연구개발에 의해 제작된 첫 정지궤도 위성인 천리안 위성은 발사 후 어떤 과정을 겪어 정지궤도에 안착, 지상과 교신하게 될까.

우선 발사 후 189.2초가 지나면 발사체 상단에서 위성을 보호하고 있던 덮개 '페어링'이 분리되고 발사 535.2초 후면 1단 엔진이 분리돼 나가며 다시 4초 후부터는 2단 엔진이 점화된다.

발사 1478.6초(24분 38초) 후면 발사체와 위성은 지구에서 가깝게는 251.1㎞, 멀게는 3만5천857.2㎞의 타원궤도인 천이궤도로 진입하고 발사체의 2단 엔진 분사는 종료된다.

이후 2천5.3㎞ 상공에서 발사체 2단 엔진 상단과 천리안 위성의 분리가 일어나는데 발사 후 32분38초가 지난 시점이 된다.

위성이 발사체와 분리되면 위성에 탑재된 컴퓨터의 자동 프로그램이 작동하고 위성 초기화가 이뤄져 지상과 교신이 가능해지며 태양전지판이 태양을 바라보도록 태양포착이 진행된다.

발사 후 3시간이 지나 태양포착까지 이뤄지면 태양전지판의 일부가 펼쳐지고 발사 36시간 뒤까지 위성이 지구를 포착하는 작업이 수행된다.

이어 발사 37시간과 62시간, 101시간 후 세차례에 걸쳐 위성은 자체 엔진을 분사해 천이궤도에서 표류궤도로 상승하며 발사 후 6일이 되면 태양전지판이 완전히 펼쳐지게 된다.

발사 후 7일이 지나면 위성이 최종적으로 임무 자세를 잡고 통신 탑재체 안테나가 펼쳐지며 발사 후 2주 가량이 되면 위성은 표류궤도에서 고도를 높여 목표했던 동경 128.2도 상공 정지궤도에 자리잡게 된다.

위성은 이후 각종 테스트와 보정작업을 거쳐 올해 연말부터 정상적인 통신, 해양, 기상 서비스를 제공할 예정이다.

위성 발사 후 초기 운영에는 4개의 해외 지상국(이탈리아 푸치노, 호주 동가라, 칠레 산티아고, 미국 하와이 사우스 포인트)을 사용해 24시간 교신이 가능하며 이 지상국의 원격운용은 프랑스 뚤루즈 아스트리움(Astrium) 지상국에서 수행할 계획이다.

발사 1주일 후 궤도상 시험이 시작되면 국내 지상국이 운영되는데 항공우주연구원 위성운영센터를 중심으로 국가기상위성센터, 해양연구원의 해양위성센터, 전자통신연구원의 통신시험지구국이 각 분야 탑재체와 교신하며 위성에서 보내오는 정보를 분석하는 등 업무를 수행하게 된다.

한편 천리안 위성은 남미 프랑스령 가이아나우주센터에서 24일 오전 6시 41분(현지시각 23일 오후 6시 41분) 발사될 예정이다.