국산 초소형 나노위성 ‘도요샛’ 우주로 간다

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 독자기술로 개발한 우주 날씨 변화를 관측할 수 있는 10kg급 초소형 나노위성 4기가 내년 초 우주로 발사된다.

한국천문연구원은 15일 기자간담회를 열고 우주 날씨 관측 임무를 수행할 나노 위성 도요샛 실제 비행모델을 공개했다. 2017년 개발에 착수해 약 5년만에 개발된 도요샛은 내년 상반기 카자흐스탄 바이코누르 발사장에서 러시아 소유즈-2 로켓에 탑재돼 발사될 예정이다.

도요샛은 중량 10kg 이하의 나노급 위성 4기로 구성, 고도 500km의 태양동기궤도를 4기가 함께 편대비행을 하며 약 6개월 간 우주날씨의 변화를 관측할 예정이다. 도요샛은 나노급 위성으로는 세계 최초로 편대비행에 도전한다. 궤도 비행 중 위성 간 간격을 제어하며 일렬로 비행하는 종대 비행과 나란히 비행하는 횡대 비행이 가능하다. 이러한 편대 비행을 통해 단일 위성 관측이 갖는 관측 한계를 넘어 우주 플라즈마 분포의 시·공간적 변화를 미세한 수준까지 관측해 향후 태양풍에 의한 우주폭풍 및 우주환경 실시간 예보와 분석 정확도 향상에 기여할 계획이다.

이재진 한국천문연구원 우주과학본부장은 “기존 단일 위성을 활용한 우주날씨 관측은 한계를 보여왔다”면서 “최근 다중위성을 이용한 관측이 세계적 트렌드로 나노위성을 이용하면 비용절감뿐만 아니라 우주에 접근할 수 있는 기회 확대라는 새로운 경제적 가치 발견에도 기여할 것으로 예상된다”고 말했다.

이어 “이번 도요샛 위성은 과학자가 주도한 진정한 과학기술위성으로 다수의 국내 중소기업들이 참여해 뉴스페이스 진입에 기여할 것”이라고 덧붙였다.

한국천문연구원은 총괄기관으로 사업을 주도하며 우주환경 관측 탑재체를 개발했고, 본체와 시스템은 한국항공우주연구원, 편대비행 임무설계와 알고리즘은 연세대학교가 개발을 담당했다. 동일한 과학 임무 관측기가 탑재된 도요샛 위성 4기는 동시에 발사된 후 천문연 지상국을 통해 직접 관제·운영된다. 도요샛은 탑재된 고에너지 전자 관측기를 이용해 오로라 입자를 관측, 깜빡이 오로라의 생성 매커니즘을 밝히고 적도지역 통신장애를 유발하는 플라스마 거품의 미세구조를 관찰할 예정이다.

4기의 위성들이 보내는 과학 관측 자료는 천문연 뿐 아니라 미국 항공우주국(NASA) 지상국도 함께 자료를 수집해 데이터 신뢰도와 정확성을 높인다. 향후 천문연은 NASA와 도요샛 공동 활용 연구를 추진해 근지구 우주 플라즈마 연구를 선도하는 세계적 수준의 경쟁력을 갖춰나갈 계획이다.

이 본부장은 “지구 주변 우주플라즈마의 미세구조의 생성과 소멸에 대한 메커니즘은 현재까지 수수께끼다”라며 “세계 최초로 시도되는 나노위성 4기의 편대비행 관측을 통해 지구 주변 우주환경 연구에 대한 새로운 지평을 열 것을 기대한다”고 말했다.