한국항공우주연구원

한국항공우주연구원에서는 정지궤도에서 기상, 해양, 통신 임무를 수행하는 천리안위성을 운영하고 있다. 천리안위성과 마찬가지로 기상 임무를 수행하고 최근에 퇴역하였던 미국의 정지궤도위성인 GOES-3의 특이하고 장대한 운영 이력에 대해 소개하고자 한다.

GOES-3이 역사를 쓰기 시작한 날은 1978년 6월 16일으로, 이 날 GOES-3은 NOAA의 3번째 Geostationary Operational Environment Satellite (GOES)으로 궤도진입에 성공하였다. 그 후로 38년이 지나고 통신 위성으로서 두 번째 삶을 보낸 후, 2016년 6월 29일에 수명을 다하고 폐기 절차를 마친 GOES-3은 기상 예보부터 남극과의 통신까지 아우르며 우주에서 “역사상 최고령으로 연속 운영된 위성 중의 하나”로 역사에 남았다.
GOES-3는 가시광선/적외선 스핀 주사 복사계(Visible/Infrared Spin Scan Radiometer: VISSR)를 사용하여 주야로 구름, 표면 온도, 구름 높이, 바람장을 관측하였다. GOES-3은 스핀 안정화로 10% 시간 밖에 지구를 볼 수 없었고 2차원 자료만 제공할 수 있었지만, 고정된 위치에서 거의 실시간으로 대기 상태의 일부를 예보관들에게 보여 주었다.
GOES-3는 1980년대 후반까지 “GOES-West" 위치에서 임무 수행하면서 10년 동안 지구 기상을 관측하고 측정하였다. 1988년, 발사 후 10년이 지나서 GOES-3는 운영상의 촬영 능력을 상실하였다. 기상 위성 운영 경력은 끝이 났지만 GOES-3은 작별을 고하지 않았다. GOES-3의 영상기는 더 이상 유용한 기상 관측을 찍을 수 없었지만, GOES-3은 지구 상의 지상국들과 여전히 통신을 할 수 있었다. 정지궤도에서 자료를 보내고 받을 수 있는 위성의 능력은 “위성을 이용한 범 태평양 교육 및 통신 실험 프로그램(Pan-Pacific Education and Communications Experiments by Satellite : PEACESAT, http://www.peacesat.hawaii.edu/)”의 관심을 끌었다.​

1971년에 설립되고 마노아에 있는 하와이 대학교에 의해 운영되는 PEACESAT은 태평양의 섬들 사이의 안정적인 인터넷과 통신을 설립하고 디지털 분배기를 연결하는 일을 전담하였다. GOES-3의 위치 재조정과 지역 통신 시스템 개선을 통해, PEACESAT은 보건 서비스, 교육 프로그램, 재난 관리 및 원조, 기타 공공 서비스들을 제공할 수 있었다.
GOES-3은 1988년부터 1990년대 초반 동안 태평양에 통신 생명줄을 제공하였다. 1995년에 위성의 주인은 다시 바뀌어, 이번에는 남극을 위해 새로이 중요한 통신 연결을 제공하였다. 잔여 연료량이 적어서, 상당한 시간 동안 위성의 궤도경사를 조정하는 위치유지 기동이 수행되지 않았고, 정밀한 궤도면 유지 능력이 상실되었다. 지구 적도면에 대한 GOES-3의 궤도면 경사도는 점점 더 높아져 갔다. 이 독특한 높은 경사도 궤도는 GOES-3이 하루에 6.5시간 동안 지구의 극관들과 미국을 직접 연결할 수 있다는 것을 의미했다. 이것은 보기 드문 능력으로 미국의 국립과학재단(National Sciemce Foundation: NSF, http://www.nsf.gov/)의 시선을 끌었다.
NSF는 극지방 연구 수행을 책임지는 주요 정부기관이고 미국 남극 프로그램을 운영한다. 일련의 협정을 거쳐 NOAA는 영구적으로 위성을 PEACESAT으로부터 NSF에게 넘겨주어 미 대륙과 아문센-스콧 남극 기지(Amundsen-Scott South Pole Station)의 디지털 직접 통신에 사용되게 하였다. 이런 남극 원격지에서 통신 위성은 외부 세계와의 유일한 통신 수단이다. 마이애미대학의 리치몬드 위성 운영 센터(Richmond Satellite Operations Center: RSOC)에 의해 운영되는 GOES-3은 남극 기지에 원격 과학, 원격 의료, 고속 과학 자료 전송, 개인간 실시간 음성/자료 통신을 제공하였다.

GOES-3은 1978년 발사 이후로 미국 전역의 기상 예보를 위한 운영 자료와 정보를 제공하였고, 태평양 섬들과 남극 두 군데 모두에게 중요한 통신 생명선을 서비스하였다. GOES-3의 퇴역은 2016년 6월 15일 시작하여 14일 동안 20번의 궤도 조정기동 후에 폐기 궤도에 안착하는 것으로 마무리 되었고, GOES-3은 2016년 6월 29일 최종 퇴역하여 38년 13일의 복무 수명으로 “역사상 최고령으로 연속 운영된 위성중의 하나”로 역사에 남게 되었다.

※ 이 글은 아래 문서를 참조하여 작성하였습니다.
 https://www.nesdis.noaa.gov/content/goes-3-oldest-operating-satellite-takes-its-curtain-call​