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1 개요
적도 상공 35786 km 상공의 원 궤도. 물론 절대 인공위성이 정지한 상태는 아니고, 지구에서 봤을 때 언제나 같은 위치에 있기 때문에 정지궤도라고 불리운다. 또한 인공위성의 회전 방향이 지구의 자전 방향과 같아야 한다.[1][2] 최초로 이러한 개념을 제안한 것은 오스트리아-헝가리 제국 출신 로켓과학자 Herman Potočnik이었으며, 자세한 이론을 정립하고 널리 알린 것은 영국의 SF 작가 아서 C. 클라크였다.
2 왜 그 고도인가?
정지 궤도가 왜 35786 km 상공인지 증명하는 데에는 고등학교 수준의 물리 상식만 있으면 유도 가능하다. 지구의 자전 각속도와 지구 주위를 도는 인공위성의 각속도가 같다는 식만 세우면 된다. 상수값만 주의해서 취해주면 거의 비슷한 값을 얻을 수 있을 것이다. [3] 같은 방법으로 다른 행성, 위성, 항성 등의 정지궤도를 구할 수도 있다.
3 이용
언제나 같은 곳에서 관측된다는 사실은 상당히 유용한데, 전파가 지구를 통과하지 못하므로 계속 하늘에 있다는 것이 상당한 이점이 있다. 지구 반대편으로 가버리면 아예 통신 위성이 쓸모가 없게 되므로. 그래서 대략 600개의 인공 위성이 이 위치에 있으며, 통신 위성 및 기상 예보에 사용되고 있다. 언제나 인공위성이 같은 면을 보고 있으므로, 안테나도 고정안테나로 쓰면 되기에 돈도 절약.
물론 단점이 없는 것은 아닌데, 그 특성상 적도 궤도 외에는 위치시키는 게 불가능하기 때문에 고위도 지방에는 전파가 아예 닿지 않는다. 또한 36000km의 거리[4]는 결코 적지 않은 거리기 때문에, 아무리 빛의 속도로 전달되는 전파라고 해도 수백 ms 가량의 딜레이가 생기게 된다. 매우 정밀한 수준의 통신-관측 분야에선 이 딜레이도 무시할게 못되는 수치이다.
이런 문제를 커버하기 위해 북대륙에서는 마더 러시아의 기상이 느껴지는 무지막지한 타원궤도를 계산해내고 실용화에 성공했으니, 그것이 바로 몰니야 궤도(Орбита «Молния», Molniya Orbit). 이 쪽은 하루에 두 바퀴를 돈다. 소련-러시아에서는 북극해 근처의 플레세츠크 우주기지에서 이런 몰니야 궤도 위성을 신나게 쏘고 있다.