비행 준비 마친 '도요샛', 우주 환경 관측 위해 내년 우주로

천문연, 발사 준비 마친 비행모델 공개
내년 상반기 러시아 로켓 탑재돼 발사
우주 플라즈마 생성·소멸 수수께끼 연구

15일 공개된 나노위성 도요샛(SNIPE) 비행모델 4기 모습. 사진=한국천문연구원
15일 공개된 나노위성 도요샛(SNIPE) 비행모델 4기 모습. 사진=한국천문연구원

우주 날씨 관측 임무를 수행할 나노 위성 '도요샛(SNIPE)'이 비행모델 공개와 함께 본격적인 발사 준비에 착수한다.

한국천문연구원(원장 박영득)은 15일 우주 환경시험 등 발사 전 점검을 마친 도요샛 실제 비행모델을 공개했다.

도요샛은 중량 10㎏ 이하 나노급 위성 4기로 구성되며 임무 고도는 500㎞ 태양동기궤도다. 가람, 나래, 다솔, 라온으로 각각 지칭되는 4기가 함께 편대비행을 하며 우주 날씨 변화를 관측하는 임무를 수행한다. 고에너지 입자 검출기, 전리권 플라즈마 측정센서(랑뮈어 탐침), 정밀 지구 자기장 측정기 등 과학탑재체를 싣는다.

내년 상반기 카자흐스탄 바이코누르(Baikonur) 발사장에서 러시아 소유즈-2(Soyuz-2) 로켓에 탑재돼 발사될 예정이다.

도요샛은 궤도 비행 중 위성 간 간격을 제어하며 일렬로 비행하는 종대 비행과 나란히 비행하는 횡대 비행을 하며 나노급 위성으로는 세계 최초 편대비행에 도전하게 된다.

단일 위성 관측 한계를 넘는 편대비행을 통해 그동안 사례가 드물었던 연구영역인 우주 플라즈마 분포 시·공간적 변화를 미세한 수준까지 관측한다.

도요샛 편대비행 가상도. 사진=한국천문연구원
도요샛 편대비행 가상도. 사진=한국천문연구원

앞서 미국, 일본, 유렵 등이 도요샛과 비슷한 임무를 가진 근지구 우주환경 관측 위성을 발사했으나, 지구 규모 거시적 관측만을 수행했다. 반면 도요샛은 위성 간 거리와 비행 형태를 조절할 수 있는 편대비행 기능 추가로 저궤도에서 우주 환경을 더 정밀하게 관측할 수 있다.

이번 개발 사업은 과학기술정보통신부가 지원하고 천문연이 총괄기관으로 우주 환경 관측 탑재체를 개발했다. 본체와 시스템은 한국항공우주연구원이, 편대비행 임무 설계와 알고리즘은 연세대가 개발을 담당했다.

도요샛 위성 4기는 동시에 발사된 후 천문연 지상국을 통해 직접 관제·운영된다. 각 위성이 보내는 과학 관측 자료는 미국 항공우주국(NASA) 지상국도 함께 수집해 데이터 신뢰도와 정확성을 높인다.

천문연은 NASA와 도요샛 공동 활용 연구를 추진해 근지구 우주 플라즈마 연구를 선도하는 세계적 수준 경쟁력을 갖춰나갈 계획이다.

이재진 천문연 우주과학본부장은 “지구 주변 우주 플라즈마 미세구조 생성과 소멸에 대한 메커니즘은 현재까지 수수께끼”라며 “세계 최초로 시도되는 나노 위성 4기 편대비행 관측을 통해 지구 주변 우주 환경 연구에 대한 새로운 지평을 열 것을 기대한다”고 말했다.

한편 천문연은 오는 18일에 대전 본원에서 일반인을 대상으로 도요샛 비행모델 공개발표회를 개최한다. 참가자는 지난해 7월에 진행된 '도요샛 이름 새기기' 이벤트에 당첨돼 위성에 이름이 각인된 국민 참여자로 발표회와 더불어 천문연 주요 우주과학 연구시설 견학도 함께 진행된다.

대전=이인희기자 leeih@etnews.com