기상 위성의 궤도와 특징

기상 위성의 궤도와 특징

기상 위성은 주로 지구의 날씨와 기후를 감시하는 데 사용되는 인공위성의 한 종류입니다. 기상 위성은 이미지를 형성하기 위해 지구를 스캔하는 방사선계라고 불리는 기구를 나릅니다. 그리고 이 기구들은 보통 작은 망원경이나 안테나, 스캐닝 메커니즘, 그리고 전 세계의 기상 시스템을 감시하기 위한 가시, 적외선 또는 마이크로파 복사를 감지하는 하나 이상의 탐지기를 가지고 있습니다. 이러한 계측기의 측정은 전기 전압의 형태로 디지털화된 다음 지상의 수신 스테이션으로 전송됩니다. 그 후 데이터는 전 세계의 다양한 기상 예보 센터로 중계되고, 이미지의 형태로 인터넷을 통해 이용 가능합니다. 날씨가 빠르게 변화하기 때문에 위성 측정에서 이미지 사용 가능까지 걸리는 시간이 1분도 채 걸리지 않습니다. 대부분의 기상 인공위성과 기구들은 3년에서 7년 동안 작동하도록 설계되었지만, 기상 인공위성은 대부분은 설계 작동 기한보다 훨씬 더 오래 유지됩니다.

 

정지궤도의 특징과 장단점

기상 위성은 지구 주변의 두 가지 궤도 중 하나에 배치되며, 각각이 기상 모니터링에 장점과 단점을 가지고 있습니다. 첫 번째는 정지궤도로, 기상 위성은 약 22,500마일 정도의 매우 높은 고도에 있으며 지구가 회전하는 것과 같은 속도로 적도 위를 공전하고 있습니다. 따라서 기상 위성은 동일한 지리적 영역을 지속적으로 볼 수 있으며 TV나 인터넷에서 볼 수 있는 대부분의 위성 이미지를 제공하는 데 사용됩니다. GOES-East 및 GOES-West 위성은 서반구 대부분 지역의 날씨 패턴을 지속적으로 모니터링합니다. 예를 들어, Goes-East와 Goes-West는 아프리카의 서부 해안에서 서태평양까지, 그리고 북극에서 남극에 이르는 서반구의 많은 부분을 포함합니다. 유럽 우주국의 메테오 샛 위성은 유럽과 아프리카에 대한 커버리지를 제공합니다.

정지궤도의 단점은 첫 번째로 매우 높은 고도에 있기 때문에 이를 고해상도로 지구를 촬영하기 위해 정교한 망원경과 정밀한 스캐닝 메커니즘을 필요로 한다는 점이며, 두 번째로는 지구의 일부만 볼 수 있다는 점이 존재합니다.

 

태양 동기궤도의 특징과 장단점

다음 궤도 유형은 태양 동기궤도로 여기서 위성은 약 100분마다 북극과 남극 근처에 위성을 운반하는 상대적으로 낮은, 약 500마일의 고도 궤도에 놓입니다. 정지 궤도와는 달리, 태양 동기궤도는 지구가 그 아래에서 회전할 때 완전히 지구를 커버하는 것이 가능합니다. NOAA 태양 동기궤도 위성인 POES는 지구 전체의 날씨 패턴을 약 12시간마다 모니터링합니다. 이 궤도들은 태양 동기 궤도식으로 위성은 매일 같은 현지 시간으로 지구의 같은 위치를 두 번 측정할 수 있습니다. 이 궤도의 특징은 특히 정지궤도 위성이 정지궤도 위성처럼 지속적으로 촬영하지 않고 12시간마다 특정 위치를 촬영할 수 있다는 점입니다. 이러한 단점을 상쇄하기 위해 서로 다른 태양 동기 시간에 궤도에 올려진 두 개의 위성은 시간당 최대 6개의 모니터링을 가능하게 했습니다. 하지만 정지궤도보다 고도가 더 낮다는 점 덕분에 비싸고 정교한 장비를 사용하지 않는다고 해도 태양 동기궤도에 있는 위성은 지구를 촬영하는 데에 좀 더 해상도가 낮고 저렴한 장비를 이용해도 괜찮다는 장점이 있습니다. 또한, 낮은 궤도 덕에 마이크로파 방사선계를 사용하는 것도 가능합니다. 마이크로파 방사선계의 장점은 구름을 통해 강수량, 대기의 다른 층의 온도, 그리고 바다 표면 바람과 같은 표면 특성을 감지하는 능력입니다. 전 지구적 커버리지 때문에 태양 동기궤도 기상 위성의 측정치 중 일부는 일기예보의 기초가 되는 컴퓨터화된 일기예보 모델에 투입됩니다.