우주 산업에의 접근성은 재사용 로켓 기술의 발전에 의한 발사 비용의 감소에 의해서 높아진다.우주 산업과 관련된 많은 분야가 이에 따른 수혜 가능->인공위성 분야가 대표적이다.2021년 1월 기준으로 발사된 인공위성 개수는 3,372개 수준
인공위성의 분류
인공위성이 위치한 궤도와 인공위성이 탑재한 탑재체의 기능에 따라 분류
궤도에 의한 분류
지구중심궤도는 크게 저궤도(200~2,000KM), 중궤도(저궤도~정지궤도), 정지궤도(약35,800KM), 고궤도(35,000KM~)로 분류
저궤도 위성(LOWEA RTHORBIT) LEO 지구궤도 2002,000KM에서 지구를 공전하는 위성.현재 지구궤도에 존재하는 인공위성의 약 77.5%가 저궤도 인공위성. 주로 관측위성과 통신위성에서 사용 목적. 지구에 가깝기 때문에 중력의 영향을 받아 위성의 공전속도가 빠르다.약 90분에 한 번 지구를 돈다.평균 수명은 37년 정도. 빠른 공전속도와 우주입자선의 영향을 많이 받기 때문이다.반면 정지궤도 위성은 평균 1220년 정도.
정지궤도위성(GEOSTAIONARYEARTHORBIT) GEO 지구궤도 약 35,800KM에서 지구를 공전하는 위성.가장 큰 특징은 위성의 공전 주기와 지구의 자전 주기가 같다는 것. 언제나 정지해 있는 것처럼 보인다.1개의 위성으로 지구표면의 1/3면적을 접촉할 수 있어 통신/방송/관측용 위성으로서 중요한 위치이다.전체 인공위성의 16.7%
중궤도위성(MEDIUME ARTHORBIT) MEO 저궤도위성과 정지궤도위성 사이의 위성을 의미하며 전체 위성의 약 4.1%를 차지한다.위치정보(GPS)를 위한 항법위성이 대부분.
고궤도위성(HIGHLYELL IPTICALOR BIT) HEO 고타원궤도위성으로도 불린다.일정한 고도에서 공전하지 않고, 원지점(고도가 가장 높은 지점)이 약 40,000KM, 근지점(고도가 가장 낮은 지점)이 약 1,000KM의 가늘고 긴 타원형 궤도로,
탑재된 탑재체의 목적에 따라 분류
통신위성-가장 중요 유선통신의 한계를 보완해 이동통신인 자동차, 휴대용 단말기, 비행기, 선박 등과 방송통신인 TV와 라디오 방송통신을 위해 사용된다.현재 우주에 존재하는 전체 인공위성 중 약 54.3%를 차지하고 있다. 다양한 궤도에 분포하고 있지만, LEO(72.6%), GEO(25.6%)에 분포한다.
<저궤도 통신위성의 부활>
정지궤도위성은 통신위성의 발전에 대해 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 정지궤도위성의 특성상 지구에 있는 수신자의 입장에서 항상 같은 장소에 위치하고 있기 때문에 전파 수신이 상대적으로 용이함.통신위성이 저궤도가 아닌 정지궤도에 오른 이유는 궤도별 인공위성의 특성에 있다. 저궤도 위성이 90여 분 만에 지구를 한 바퀴 돌도록 수시로 위치가 바뀐다. 이 때문에 소수의 위성으로는 여러 지역의 통신서비스 이용자를 채울 수 없었다. 따라서 특정지역 통신을 위해 수많은 저궤도 통신위성과 안테나가 필요했다. 물론 정지궤도위성은 지구와의 거리가 멀어 통신 품질이 떨어지는 등의 문제가 존재했지만 당시 우주에 인공위성을 쏘아 올리는 것은 천문학적인 비용이 들기 때문에 수많은 저궤도 통신위성을 쏘아 올리는 것은 불가능하다고 본다.
1990년대 등장한 저궤도 통신위성 프로젝턴의 몰락과 통신케이블 시장의 성장으로 자취를 감췄던 저궤도 위성통신은 재사용 로켓의 등장으로 재조명을 받기 시작했다.케이블 시장이 이미 선점해 버린 세계 인터넷 시장에서 저궤도 위성통신사업의 핵심 역량은 인터넷 음영 지역을 공략하고 있다. 통신케이블의 비약적인 발전에도 불구하고 전 세계 인터넷 보급률은 2021년 1월 기준 59.5%로 여전히 인터넷 음영지역이 많다. 인구밀도와 소득수준이 낮은 지역은 인터넷 케이블 네트워크 인프라 설치가 어렵기 때문에 지역간 보급률 격차도 커질 수밖에 없다.현재의 저궤도 위성통신 사업은 이를 공략하고 있다.
<스타링크 프로젝트> 2015년 일론 머스크가 발표한 저궤도 통신위성을 기반으로 한 글로벌 초고속 인터넷망 구축사업.2021년 1월 기준으로 궤도상에 존재하는 통신위성의 수는 902개.현재 지구 궤도에 존재하는 인공위성 전체의 26.7%가 스타링크 통신위성일 정도로 숫자가 많다.스타링크 프로젝트는 2단계로 완성. 제1단계에서는 약 1만 2천의 통신위성을 저궤도에 배치해, 제2단계에서는 3만개를 추가 배치해 전체에서 4만 2천개의 저궤도 통신위성을 운용.
이처럼 많은 인공위성을 궤도에 올릴 수 있는 이유는 재사용 로켓 기술의 발전으로 발사 비용이 줄어든 것과 통신위성의 소형화로 한꺼번에 많은 위성을 발사할 수 있기 때문이다.스타링크 통신위성 1개의 무게는 약 260KG로 가볍고 크기도 작아 발사체에 많이 탑재하는 것도 용이하다. 팔콘9 기준으로 한 번에 60개, 팔콘HEAVY는 180개의 통신위성을 발사한다. 현재 개발 중인 스타쉽의 경우 400개의 위성 탑재가 가능. 각각의 위성은 궤도상의 다른 4개 위성과 레이저에 의해 연결된다.
관측위성 통신위성 다음으로 많은 비중을 차지한다. 지구관측위성의 경우 가장 중요한 요소가 해상도이기 때문에 대부분의 관측위성이 지구에 가까운 저궤도에 위치한다.위성에서의 해상도란 위성 카메라가 지표상의 물체를 정밀하게 나타내는 척도로 해상도 1M은 가로세로가 1M인 물체가 위성사진 픽셀로 나타나는 것을 말한다.
관측위성은 지형관측, 기상관측, 군사적 목적감시 등 여러 분야에서 활용되고 있다. 관측위성은 위성에 탑재된 카메라의 종류에 따라 전자광학, 레이더(SAR, SYNTHEICAPERTURE RADAR), 적외선 등의 사진을 촬영할 수 있다.전자광학의 경우 가시광선을 이용한 위성 촬영으로 현재 약 0.3M 정도의 높은 해상도를 얻을 수 있고, 색깔을 명확하게 구분할 수 있어 가장 많이 사용되고 있다.단점으로는 구름이 많은 등 기상이 좋지 않거나 야간에 가시광선이 없으면 촬영이 어렵다는 단점이 있다.
이 같은 전자광학 관측위성의 단점을 보완하기 위해 레이더 관측위성이 개발됐다. 가시광선 대신 레이더를 이용해 물체 표면을 관측하고 이를 바탕으로 이미지화할 수 있는 관측위성이다. 레이더는 구름이나 안개를 열 수 있어 야간에도 촬영이 가능하다. 단점으로는 반사된 레이더를 이용해 지형을 복원하는 만큼 해상도는 전자광학에 비해 약간 떨어진다.
적외선 관측 위성은 지구상의 물체가 방출하는 열에너지를 감지한다. 이를 이용해 도시 열섬 현상 등 기후변화 분석과 재해/재난 감시도 가능. 광학 영상에 비해 이미지의 직감적인 분별력은 떨어지지만, 전자광학, 레이더 영상으로 파악하기 어려운 대상의 성질이나 형태 파악에 용이.
항법 위성 생략