인공위성은 스스로 자세를 교정하기 위한 4개의 눈을 갖고 있다.
첫번째 눈은 ‘태양 센서’다.
태양센서는 태양전지를 사용해 태양에너지를 전기에너지로 바꾼다.
태양전지는 특성상 태양빛이 태양전지 표면에 수직으로 들어와야 가장 효율이 좋다.
90도로 들어왔을 때 전류의 세기가 100이라면 60도로 들어올 때는 50밖에 되지 못한다.
이와 같이 인공위성은 태양 센서에서 나오는 전류의 세기를 토대로 태양과 자신이 이루는 각을 계산해 자세를 바로 잡는다.
두번째 눈은 지구를 향하고 있는 ‘지구 센서’다.
지구는 눈에 보이지 않는 적외선으로 복사에너지를 방출한다.
그래서 지구센서가 지구를 훑고 지나갈 때 적외선 띠의 방향과 크기를 감지하여 자신이 어떤 방향을 보고 있는지 알아낸다.
가장 정확한 눈은 태양계 밖의 별을 향하고 있는 ‘별 센서’다.
별 센서는 렌즈를 통해 관측한 별들의 이미지와 별 센서에 내장된 ‘카탈로그 별’들의 밝기 및 위치정보를 수치적으로 비교 연산하여 스스로 인공위성의 자세정보를 파악한다.
옛날 항해사들이 북극성을 보고 위치를 계산하는 것과 마찬가지다.
네 번째 눈은 지구내부에서 발생하는 자기장을 측정하는 ‘자기장 센서‘이다.
자기장 센서를 이용하여 위성자세 방향을 파악하는데 부가적으로 사용한다.
이는 마치 자기장 센서의 간단한 형태인 나침반을 통해 남북의 방향을 알아내서 방위각을 계산하는 원리와 비슷하다
그러나 위성이 지구 주위를 돌면서 태양이나 달, 지구 등에 의해 눈이 가려지기도 하고 위성이 빠르게 회전할 때는 눈의 정확도가 떨어지기도 한다.
그러므로 위성에는 눈의 보조 역할을 하는 자이로스코프라는 센서가 함께 사용된다.
위성의 눈이 정확한 측정을 하지 못하더라도 위성의 회전 속도 또는 일정 시간 동안의 회전각을 알려주는 자이로 센서를 사용하면 간접적으로 위성의 자세를 계산할 수 있다.
물론 대개의 위성은 목적에 따라 4개의 눈과 자이로 장치를 혼용해 스스로 자세를 파악하고 잘못된 자세를 바로 잡는다.