누리호 4차 발사 차중 3호 위성 탑재체 로키츠

□ 로키츠(ROKITS, Republic Of Korea Imaging Test System)

 ㅇ 한국천문연구원은 로키츠(이하 ROKITS,  Republic Of Korea Imaging Test System, 광시야 오로라·대기광 관측 카메라)를 성공적으로 개발 완료했으며, 이는 차세대중형위성 3호에 실려 오는 11월 27일 누리호 4차 발사된다.

 ㅇ ROKITS는 차세대중형위성 3호에 탑재돼 고위도 지역에서 광범위하게 발생하는 오로라를 광시야로 관측한다. 오로라는 지구 자기권 내 고에너지 입자가 지구 대기로 들어와 산소, 질소 등과 부딪혀 빛을 내게 하는 현상이다. ROKITS는 이를 관측함으로써 지구 대기로 유입하는 에너지 정보 등 우주환경 예측에 필요한 자료를 수집하는 역할을 한다. 

 ㅇ 오로라는 주로 고위도 지역에서 발생하지만, 태양 폭발 등으로 지자기 폭풍이 일어나면 즉, 우주환경이 급변하면 오로라의 밝기와 발생 범위가 증가하여, 평소에는 오로라를 보기 어려운 중위도 지역에서도 관측할 수 있다. 이처럼 오로라 경계가 고위도에서 적도 방향으로 확장되는 모습 등을 ROKITS가 관측하고자 한다. 오로라의 발생 범위(경계)는 태양과 자기권에서 지구 대기로 들어오는 에너지를 추정하는 데 중요한 정보를 제공한다. 

 ㅇ ROKITS는 초록색(557.7nm), 붉은색(630.0nm), 그리고 가시광 전 파장에서 영상을 수집하는 3개 렌즈와 카메라 역할을 겸한 온보드 컴퓨터로 구성한 시스템이다. 영상의 관측 폭은 약 700km에 달하며, 이는 대한민국 전역보다 넓은 지역을 한 장의 영상에 담을 수 있는 수준이다. 발사 후 1년 이상 지구 북극과 남극 위를 통과하는 극궤도를 공전하며 관측 임무를 수행할 예정이다. 특히 ROKITS는 기존에 관측 자료가 부족한 자정 부근의 오로라 활동을 관측할 예정으로 차중3호는 정오-자정을 지나는 태양동기궤도를 사용한다. 

 ㅇ 이 프로젝트는 과학기술정보통신부 우주항공청이 지원하는 차세대중형위성 3호 탑재체 개발사업으로 선정되어 2021년 9월부터 시작되었다. 천문연은 ROKITS 개발과 함께, 위성에 실린 다른 탑재체(BioCabinet, IAMMAP)에서 수집한 과학 임무 자료를 지상으로 전송하는 X-밴드 전송시스템 개발을 담당했다. 특히, 이 사업에는 ㈜유남옵틱스, ㈜아이트릭스, ㈜극동통신, ㈜ 제노코등 등 국내 기업이 부분품 제작에 참여하여 우주 부품 국산화에 이바지했다. 

 ㅇ 본 연구를 주도한 이우경 박사는 “오로라는 인간의 눈으로 직접 관측할 수 있는 유일한 ‘우주날씨’ 현상이며, 태양과 자기권 등 지구 외부에서 대기로 유입하는 에너지를 추정할 수 있는 중요한 정보이다”며 “우주 환경 변화는 위성통신 교란은 물론 GPS 오차 증가, 전력망 손상 등 우리 생활에 막대한 영향을 미치는데 태양풍 입자와 지구 자기장의 상호 작용에 의한 에너지 전달 과정으로 이해되고 있지 그 정확한 발생 기작은 아직 밝혀지지 않았다”고 설명했다. 더불어“우리가 만든 우리 손으로 만든 영상 카메라로 우주에서 오로라 관련 다양한 정보를 얻을 수 있는 우리나라 최초의 사례”라고 강조했다. 

ROKITS 내부 사진

ROKITS 비행 모델

<참고자료> 참여 기관

※ ROKITS CG 영상:http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLoKGr_GWuQO9sM~.mp4