Orbital Lifetime Analysis of Space Objects

In this paper, the lifetime of the artificial space objects in the LEO is analysed by using TLE data, which is provided by JSpOC. We observed the change of the number of space objects from 1957 and determined the reason of space debris generation. And then, we performed the analysis about present condition of space debris environment. The lifetime analysis includes a total of 11,792 artificial space objects and performed until the year 2050 by orbit propagation. We analyze the annual reentry frequency for the high RCS objects such as nonoperational satellites and rocket bodies, which have the possibility of earth ground impact through STK/Lifetime Tool for accurate and effective calculation. The results show that 9 payloads or rocket bodies will be decayed annually and 2 or 3 objects of total value have the possibility of ground impact. In addition, it is also shown that the 40% of a total analysed objects have the lifetime over 200 years.

우주물체 궤도수명 분석

본 논문에서는 JSpOC에서 제공하는 TLE 데이터를 이용하여 지구 저궤도 상에 존재하는 인공적인 우주물체의 궤도수명을 예측하였다. 이를 위해 1957년부터 현재까지 우주파편 개체수의 변화를 관찰하여 우주파편 생성의 요인과 현재 남아있는 물체들의 현황을 파악하였으며, 현재 지구 저궤도 상에 존재하는 총 11,792개의 물체에 대해 2050년까지 궤도전파를 수행하여 궤도수명을 분석하였다. 효율적인 계산을 위해 STK/Lifetime Tool을 사용하였으며, 재진입 시 지상에 낙하할 가능성이 있는 폐위성이나 로켓동체와 같이 질량 대비 단면적이 큰 물체에 대해 연간 재진입 빈도를 분석하였다. 분석 결과 2050년까지 매해 위성과 로켓동체는 약 9개가 재진입하며, 지상에 피해를 줄 수 있는 규모는 약 2-3개로 나타났고, 전체 분석 대상의 약 40%이상은 200년 이상의 궤도수명을 가지는 것으로 나타났다.