미국
미국의 영상정찰위성은 코로나/디스커버러(KH-1~KH-4) 시리즈로 시작됐다. 그리고 지역조사(area survey)를 목적으로 하는 KH(Key Hole)-9 빅버드와 정밀관측(close look)을 목적으로 하는 KH-11로 발전했다.
1958년 2월 아이젠하워 대통령은 필름회수용 정찰위성시스템의 개발 책임을 중앙정보국(CIA)에 준 바 있다. 1960년 5월 1일 중앙정보국의 U-2기가 옛소련에 의해 격추되자, 미국은 옛소련의 전략무기시스템과 군사기지를 감시할 필요성이 더욱 증가했다. 그래서 그해 8월 최초의 정찰위성인 코로나/디스커버러(KH-1)를 발사했다. 이것은 U-2기를 사용했을 때보다 많은 영상데이터를 제공했다. 코로나/디스커버러는 길이 1천82m의 필름(무게 9.1kg)을 탑재했으며, 4백27만km2를 15m 해상도로 정찰했다. 코로나/디스커버러는 1962년 초 30회 발사를 마지막으로 사라졌다.
그 뒤를 이은 코로나(KH-4)는 1972년까지 활약하면서 옛소련의 대륙간탄도탄기지에 대한 영상을 주로 확보했다. 위성체는 록히드사가 설계했고, 카메라는 아이텍사가 공급했다. 처음 카메라의 해상도는 15m였으나 후에 1.5m의 해상도와 파노라마를 구현하는 카메라로 교체됐다. 코로나 시리즈의 하나인 아르곤(KH-5)은 미육군의 위성지도 작성 계획을 위해 발사됐다. 당시 러시아의 미사일이 지하에 배치되기 시작해 러시아의 군사동향을 파악할 필요가 있었기 때문이다.
빅버드(KH-9)는 지역조사와 특정지역을 정밀관측했던 미공군의 주 정찰위성이다. 위성의 무게는 11t 이상으로, 0.6m의 해상도와 1백30km의 대역폭을 얻을 수 있는 스테레오 카메라를 탑재하고 있었다. 이 위성은 태양궤도를 돌면서 새로운 미사일기지의 건설 여부, 장착된 미사일의 숫자와 형식 등에 관한 변화를 살폈다. 수명이 7-10일로 짧아 주기적으로 애지너(Agena) 로켓을 발사해 그 수명을 연장시켰다. 1974년 중동에 긴장감이 고조될 때 빅버드는 지대지미사일인 스커드의 부품을 하역하고 있는 16기의 러시아 함정을 촬영했고, 1980년에 는 이란과 이라크의 전쟁을 2백61일 동안 지켜본 다음 그 필름을 보내오기도 했다.
KH-11부터는 CCD를 이용한 전자광학카메라가 동원돼 더 이상 필름을 회수할 필요가 없어졌다. 또 수명을 증가시키기 위해 KH-9이 사용했던 고도보다 훨씬 높은 고도(늘 태양을 볼 수 있는 태양동기궤도)를 이용했다. 표준 궤도는 3백km×1천km였으며, 이 시리즈의 마지막 위성은 1996년 5월에 궤도에서 사라졌다. KH-11의 고급형인 최신 정찰위성은 해상도가 15cm에 이르고, 이를 위해 지름이 약 2.3m의 대구경 망원경과 고정밀의 CCD 센서를 탑재하고 있다.
래크로스 위성은 첫번째 고해상도 레이더 영상위성으로 1988년 2월에 우주왕복선 애틀랜티스호에 의해 발사됐다. 10kW의 고출력레이더를 탑재하고 있는 이 위성은 러시아의 군사동태를 1m의 고해상도 영상으로 기후상태나 밤낮의 구분 없이 관측할 수 있다. 데이터는 TDRS위성을 통해 뉴멕시코주의 지상국으로 전달한다.
러시아
러시아의 정찰위성은 어떤 우주 프로그램보다 규모가 컸다. 1996년 말까지 러시아는 영상정찰위성을 무려 8백4회(34회 실패)나 발사했다. 최근 그 발사빈도는 줄고 있지만 경제적인 이유 때문만은 아니다. 수명이 2-3주 밖에 안되는 3세대 위성에서 2개월-1년의 수명을 갖는 4-5세대 위성으로 전환됐기 때문이다.그러나 1996년 4세대 정찰위성들이 연이어 실패함으로써, 러시아는 1996년 9월 코스모스 위성이 사라진 이후 1997년 4월까지 정찰위성을 보유하지 못했다.
1-3세대를 유지해온 러시아의 제니트 정찰위성은 1962년 4월 코스모스 4호로부터 시작됐다. 위성체는 보스토크 유인우주선에 기초해 만들어졌다. 마지막 제니트 정찰위성은 1994년 6월에 발사됐으나 1995년 9월 레수르스 F2라는 이름으로 다시 발사되기 시작했다.
4세대 정밀탐사위성인 얀타르 위성은 1974년 12월에 처음 발사됐으며, 주기적으로 두개의 필름 캡슐을 보내왔다. 수명은 6-8주. 코메타라고 하는 다른 4세대 위성은 1981년 2월부터 발사되기 시작했으며, 주로 지도제작 임무를 수행했다. 여기에 실린 KVR-1000 카메라는 0.75m의 높은 해상도를 지녔다.
5세대 위성에 대한 공식적인 이름은 아직 알려지지 않았다. 1995년 파리 에어쇼에서 디지털 영상시스템을 탑재한 모델이 선보인 후 1995년 9월에 발사해 1년 동안 사용됐지만 1997년 중반까지 더 이상 발사되지 않았다. 이는 소유즈 U2 로켓을 더 이상 쓰지 않았기 때문으로 알려진다. 이 밖에도 6-7세대 위성과 세계 전역의 해군시설 등을 탐지하는 원자력 RORSAT 프로그램이 있다.
프랑스의 헬리오스 위성
프랑스는 1985년부터 상업용 지구관측위성인 스폿에 기초해 군사정찰위성을 개발하기 시작했다. 미국의 스타워스에 대비하기 위해 러시아가 공격능력을 증진하기 때문에 프랑스도 정보능력을 높일 필요가 있었던 것이다. 프랑스의 첫 정찰위성은 1995년 7월에 발사된 헬리오스 1호이며 해상도는 약 1m로 알려져 있다. 해상도가 0.5m인 헬리오스 2호는 2001년에 발사될 예정이다. 현재 프랑스에서는 여기에 실을 적외선 감지능력을 가진 2세대 영상시스템을 개발 중이다. 그리고 2005년에는 독일과 합작으로 합성개구레이더를 사용하는 시리우스/호러스 위성을 발사할 예정이다.
이스라엘의 오펙위성
이스라엘은 1995년 4월에 자국에서 개발한 새비트 로켓을 사용해 오펙 3호 위성을 발사했다. 초기에는 시험용 위성으로 알려졌으나 후에 2m의 고해상도 카메라시스템을 탑재한 정찰위성임이 확인됐다. 이어 1997년에 발사한 오펙 4호는 1m의 고해상도 영상을 제공할 수 있는 군사정찰위성이었으나 발사에 실패했다.
우리나라는 미국의 첩보위성 이용
최근 북한의 잠수정이 동해안에 침투한 사건이 있었다. 그런데 많은 사람들이 왜 정찰위성이 물속에 잠겨 있는 잠수함을 찾아낼 수 없는지 의문을 갖는 듯하다. 그 해답은 현재 쓰고 있는 전자광학카메라나 합성개구레이더와 같은 시스템으로는 아직 물속 깊이에 있는 물체를 인식할 수 없다는데 있다. 다만 항구에 정박해 있는 잠수정이 장시간 보이지 않을 때 침투를 의심해 대비할 뿐이다.