별 추적기Star Tracker

한마디로 말하면

별 추적기(Star Tracker)는 인공위성이나 우주선이 우주에서 자신이 어느 방향을 바라보고 있는지 알려 주는 '별자리 나침반'이에요. '스타 트래커' 또는 '별 센서'라고도 불러요.

우주에는 동서남북을 가리키는 표지판이 없어요. 그래서 위성은 밤하늘의 별들을 보고 자기 몸이 어디를 향하고 있는지 알아내요.

어떤 원리일까요?

작동 원리는 사진 찍기와 틀린 그림 찾기를 합친 것과 비슷해요. 먼저 별 추적기에 달린 작은 카메라가 우주 공간의 별들을 찰칵 찍어요.

그다음 위성 속 컴퓨터가 사진에 찍힌 별들의 밝기와 서로 떨어진 거리를 계산해요. 이 모습을 컴퓨터에 미리 저장해 둔 수천 개의 별자리 지도와 비교해요.

"아하, 지금 북두칠성이 왼쪽 위에 보이는 걸 보니 내 몸이 이쪽을 향하고 있구나!" 하고 1초도 안 되는 짧은 시간에 자기 방향을 정확히 알아맞히는 거예요.

생활 속에서 비유하면

깜깜한 방 안에서 눈을 감고 제자리에서 열 바퀴를 돌았다고 상상해 보세요. 눈을 뜨면 내가 방문 쪽을 보는지 창문 쪽을 보는지 헷갈려요.

이때 벽에 걸린 시계와 달력의 위치를 보면 내가 방의 어느 쪽을 바라보고 있는지 바로 알 수 있어요. 우주에서는 아주 멀리 있어서 위치가 변하지 않는 별들이 바로 그 시계와 달력 역할을 해 준답니다.

왜 중요할까요?

인공위성이 제 역할을 하려면 몸의 방향을 똑바로 잡는 '자세 제어'가 꼭 필요해요. 지구를 찍는 카메라는 땅을 향해야 하고, 통신 안테나는 지상 기지국을 정확히 바라봐야 하거든요.

만약 위성의 방향이 1도만 틀어져도, 수백 km 아래 지구를 찍을 때는 서울을 찍으려다 엉뚱한 다른 도시를 찍게 돼요. 별 추적기는 각도기 눈금 하나인 1도를 수천 조각으로 나눈 것만큼 미세한 흔들림까지 잡아내어 위성이 임무를 완벽하게 해내도록 도와줘요.