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1 LEO (Low Earth Orbit)
지구 저궤도.
1.1 개요
안정적인 궤도를 유지하기 위해서는 그 궤도에 맞는 중력에 대한 직각 성분 속도가 필요하다. 다시 말해 고도에 맞는 속도가 필요하다는 이야기이다. 고도가 높을수록 궤도속도는 낮아지고, 고도가 낮을수록 궤도속도는 높아진다. 이 특성을 이용한 궤도 중 유명한 것이 묠니야 궤도인데, 구 소련에서 주로 사용했던 궤도로, 궤도를 심한 타원형으로 찌그러트려 높은 부분을 소련 상공에 두고 낮은 부분을 지구 반대편에 두면, 위성이 필요한 소련 상공에서는 낮은 궤도속도로 천천히 오래 머물고 위성이 필요없는 지구 반대편에서는 빠른 속도로 금방 지나가기 때문에 효율적으로 위성을 활용할 수 있다.
여튼 지구 저궤도는 이러한 궤도들 중 평균 해수면으로부터 고도 160km - 2,000km사이의 궤도를 일컫는다. 로켓을 높이 쏘아올리는 것은 어려운 일일뿐더러 위성의 고도가 높으면 지상을 관측하는 장비를 그만큼 강력하게 설계해야 하기 때문에, 대부분의 경우에는 위성을 최대한 낮은 궤도에 쏘아올리는 것이 이득이다. 그러나 고도가 160km보다 낮으면 대기와의 마찰이 심해서 금새 대기권으로 추락하게 된다. 따라서 160km 보다 조금 높은 궤도에 절대다수의 인공위성들이 모여있게 되는데, 이 부분을 일컫는 말이 바로 지구 저궤도, Low Earth Orbit이다.
물론 고도 160km 이상이라고 해도 위성이 영원히 궤도를 유지할 수 있는 것은 아니다. 고도 1,000km 또는 그 이상까지도 매우 희박하지만 공기 분자가 분포하기 때문에, 왠만한 궤도에서 공전하는 인공위성들은 매우 느리지만 지속적으로 속도를 잃게 된다. 이를 Orbital Decay라고 한다. 미국의 첫 인공위성인 익스플로러 1호 역시 LEO를 넘어선 MEO에 공전궤도를 형성했으나 수십년이 지나자 지구에 추락했다. 이러한 Orbital Decay와 함께 태양풍, n-body 중력 문제, 지구의 비대칭적 중력지형 문제 등으로 인해 모든 인공위성의 궤도는 천천히 틀어지게 마련이고, 이러한 오차를 수정하는 것을 Station Keeping이라고 한다. 인공위성이 영원히 현역으로 머무르지 못하는 이유는 이런 Station keeping 용도의 연료가 다 떨어지기 때문.
2 사자자리
사자자리의 학명