우주에서 지구를 모니터링 하는 인공위성

지구 주위에는 많은 인공위성이 돌고 있습니다. 그 인공위성 중에는 우주에서 지구의 상태를 관측하기 위해 발사 된 것도 적지 않게 있습니다. 예를 들어 날씨 예보를 하기 위해 활용되는 기상위성인 '천리안 2A호'나, 궤도를 돌면서 지구를 관측하는 지구관측위성 등 많은 인공위성이 우주공간에서 활약하고 있습니다. 이러한 인공위성은 온갖 전자기파(빛과 전파)를 이용하여 지구 규모의 다양한 데이터를 수집하고 있으며, 이렇게 수집된 데이터를 분석하여 지구와 인류를 위한 다양한 분야에 활용하고 있습니다. 이를 원격 탐사(Remote Sensing)이라고 합니다. 원격 탐사는 일반적으로 인공위성이나 항공기 등을 이용하여 먼거리에서 지구 표면 부근을 관측하는 기술을 가리키는데, 기상 관측, 해양 관측, 지질 조사, 식물 분포 상태, 환경 관측 등 다양한 목적에 사용됩니다. 원격 탐사에는 보통 두가지 방법이 이용됩니다. 먼저 지구의 육지나 바다, 대기 등으로부터 방사하거나 반사하는 가시광선·적외선·전파 등을 관측하는 방법과 인공위성에서 전자파를 방출하고, 되돌아온 반사파를 관찰하는 방법 입니다. 전자의 경우에는 광학 센서라고 하는 감지기가 사용됩니다. 광학 센서는 간단히 설명하면 인간의 눈이나 카메라와 같은 구조와 기능을 가진 센서로 지구에서 나오는 빛을 색과 모양으로 관측합니다. 인간의 눈은 가시광선 밖에 파악할 수 없지만, 광학 센서는 인간의 눈에서는 보이지 않는 적외선 등도 감지할 수 있습니다. 따라서 토지의 이용 상황, 수자원의 상황, 지표 및 해수면의 온도, 광물 자원 및 식물의 분포 상황 등 많은 정보를 얻을 수 있습니다. 후자의 경우는 마이크로파(전파)를 이용한 레이더가 센서로서 사용됩니다. 인공위성이 지표면을 향해 마이크로파를 발사한 후 지구에 닿아 반사되어 돌아오는 마이크로파를 관측합니다. 이 방법은 주로 지형을 조사하는데 유용하며, 자원 탐사나 지구 환경 감시 등에 자주 사용되고 있습니다. 또 마이크로파의 특성상 날씨에 크게 좌우되지 않고, 야간에도 관측이 가능하기 때문에, 광학 센서로는 얻기 힘든 정보도 취득하는 것이 가능합니다. 한층 두가지 방법을 병용하여, 어느 한쪽의 센서만으로는 판단할 수 없는 관측에 대한 대응도 진행되고 있습니다. 인류는 지금까지 쾌적한 생활을 영위하기 위해 다양한 기술을 개발 해 왔지만, 불행히도 동시에 심각한 환경 오염과 자연 파괴를 일으켰습니다. 예를 들면 석유 등의 화석연료를 이용하여 화력 발전을 하거나, 자동차 등의 운송기기의 연료로 이용함으로써 대기중에 많은 이산화탄소를 방출하여 지구온난화를 유발하고 있습니다. 뿐만 아니라 오존층의 파괴나 산성비 등 심각한 환경 문제에도 직면해 있습니다. 지구 온난화에 대한 효과적인 대책을 생각하기 위해서는 대기 중의 원인 물질에 대한 조사가 필요합니다만, 이러한 조사에 적외선을 이용하여 온실 효과를 일으키는 기체를 탐색하는 센서를 장비한 인공 위성이 활약하고 있습니다. 지구관측위성은 전세계적인 규모로 24시간 쉬지 않고 지구를 감시하고 있습니다.