무덤궤도(graveyard orbit, 또는 폐기 궤도(junk orbit or disposal orbit))는 역할을 마친 인공위성이 다른 가동중인 인공 위성과 충돌해 우주 파편이 발생하는 것을 막기위해 이동하는 궤도를 말합니다.
무덤궤도를 사용하는 이유는 인공위성을 대기권에 재돌입 시켜 처리할 경우 필요한 속도 변화가 너무 크기 때문입니다. 예를 들어 정지 위성을 무덤 궤도로 이동시키는 데는 약 11m/s의 속도가 필요하지만 대기권으로 진입시키려면 약1,500m/s의 속도가 필요합니다. 실제로 정지 위성을 대기권에 재돌입 시킨 경우는 아직까지 없으며 무덤 궤도로 이동시키는 것이 최선의 방법이라고 할 수 있습니다.
무덤 궤도는 정지 궤도와 지구 동기궤도(지상에서 약 36,000km) 보다 2-300km 더 높은 상공에 있습니다. 정지 궤도 위성을 무덤 궤도로 이동시키려면 인공 위성이 3개월 동안 정지 궤도를 유지하기 위해 필요한 연료와 같은 양의 연료가 소모됩니다. 또한 궤도 수정 작업을 하고 있는 동안 정확한 자세 제어가 필수입니다. 임무를 마친 많은 인공위성들이 무덤궤도로의 진입이 시도되는데 이중 진입에 성공을 하는것은 1/3 정도이며 이동전에 이미 고장이 나서 움직일 수 없게된 인공위성이 많다고 합니다.
정지궤도와 무덤 궤도의 고도 차이는 다음과 같은 식으로 표현이 됩니다.
여기에서 CR은 태양복사 압력계수(일반적으로 1.2~1.5사이)이고 A/M 은 인공위성의 표면적[m²]과 질량[kg]간의 비율입니다. 235km는 무덤 궤도가 정지궤도에 간섭하지 않도록 설정된 정지궤도의 보호영역(약200km)과 태양과 달의 중력의 영향을 피하기 위한 영역(35km)입니다.
2002년 3월18일 이후 발사한 모든 정지 위성은 미국 연방 통신 위원회의 위성 통신 서비스 라이센스를 받기 위해 운용 수명 말기에 무덤 궤도로의 이동이 요구되며 미국 정부의 규제에 따라 약 300km 고도를 높여야 합니다. 감사합니다. ●최초로 발생한 인공위성 충돌사고!
