우주 날씨의 비밀을 풀기 위한 나노위성에 당신의 이름을 실어 보내세요! |
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□ 우리나라가 개발해 우주로 쏘아 올리는 나노위성에 국민들의 이름을 새긴다.
ㅇ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)와 한국천문연구원(원장 이형목, 이하 ‘천문연’)은 오는 5월 7일(목)부터 천문연에서 개발 중인 나노위성 ‘도요샛(영어명 SNIPE)*’에 신청자의 이름을 새기는 이벤트를 시작한다고 밝혔다.
* SNIPE는 ‘Small scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment’의 약자로 ‘도요새’라는 의미가 있으며, 작지만 높이 나는 새라는 의미로 ‘도요샛’이라고 명명
ㅇ 도요샛은 중량 10kg 이하의 소형위성인 나노급 위성 4기로 구성되며, 2021년 6월 러시아 소유즈(Soyuz)-2 로켓에 실려 발사 후 고도 500km 궤도에서 우주 날씨를 관측하는 임무를 수행할 예정이다.
□ 과기정통부와 천문연은 천문학 및 우주과학의 중요성을 알리고, 국민들과 함께 도요샛 프로젝트의 성공을 기원하는 뜻에서 이번 이벤트를 추진한다고 밝혔다.
ㅇ 응모자는 한국천문연구원 홈페이지 내 도요샛 홈페이지(http://kswrc.kasi.re.kr/snipe)에 7월 20일(월)까지 이름과 이메일, 응모 지역, 응원 메시지를 입력해 참여하면 되며,
ㅇ 이 중 400명을 추첨하여 선정자의 이름은 위성 표면에 레이저로 새기고, 응원 메시지는 SD카드에 저장해 위성에 실을 예정이다. 추첨 결과는 8월 11일(화)에 발표한다.
□ 우주 날씨는 지구 주변 우주환경의 변화와 태양풍에 의한 우주 폭풍으로 대표되는데, 우주 날씨의 변화는 위성통신 교란은 물론 GPS 오차 증가, 전력망 손상 등 우리 생활에 막대한 영향을 미친다.
ㅇ 우주 날씨는 태양풍 입자와 지구 자기장의 상호 작용에 의한 에너지 전달 과정으로 이해되고 있으나, 정확한 발생 기작은 아직 밝혀지지 않았다.
ㅇ 도요샛은 이를 밝히기 위해 발사 후 1년간 지구 북극과 남극 위를 통과하는 극궤도를 공전하며 과학관측 임무를 수행할 예정이다.
□ 한편 도요샛은 나노급 위성으로는 세계 최초로 편대비행에 도전 하는 것으로, 동일한 과학 임무 관측기가 탑재된 4기의 나노위성을 동시에 발사해 각 위성 간 거리를 조정하며,
ㅇ 위성에 탑재된 소형 추력기를 이용해 4기 위성이 일렬로 비행하는 종대 비행과 나란히 비행하는 횡대 비행을 시도할 예정이다.
ㅇ 이러한 편대비행을 통해 단일위성으로는 할 수 없었던 우주 플라즈마* 분포 미세구조의 시·공간적 변화를 동시에 관측할 수 있을 것으로 기대된다.
* 플라즈마 : 고에너지 상태에서 물질을 이루고 있는 원자와 전자가 분리되어 서로 공존하는 상태로, 우주공간의 물질은 대부분 플라즈마 상태로 존재
□ 본 프로젝트는 2017년 과기정통부가 지원하고 천문연이 주관하여 시작됐으며, 천문연은 탑재체와 과학임무 및 운용을, 한국항공우주연구원(원장 임철호, 이하 ‘항우연’)은 위성 본체 개발을 맡는다.
ㅇ 특히, 본 사업에는 6개의 국내 스타트업이 제작 및 부분품 공급에 참여하여 우주 부품 국산화에 기여하고 있다.
□ 이번 프로젝트를 이끄는 천문연 우주과학본부 이재진 책임연구원은 “우주를 이루는 물질의 99%는 플라즈마 상태로 존재하는데 아직 지구 주변 플라즈마 분포의 미세 구조 발생 기작은 밝혀지지 않았다”며,
ㅇ “도요샛이 고도 500km 근방에 있는 우주 플라즈마의 비밀을 성공적으로 풀 수 있기를 바란다”고 전했다.
□ 권현준 과기정통부 거대공공연구정책관은 “천문연은 탑재체와 과학 임무를 맡고, 항우연은 위성 본체 개발을 맡는 등 각 출연연의 특성을 살린 융합 연구로 시너지 효과가 기대된다”며,
ㅇ “이번 이벤트에 많은 국민들이 참여해 천문학과 우주과학에 관심을 가지는 계기가 되길 바란다”고 밝혔다.
[문의]
☎ 042-865-3248, 우주과학본부 이재진 박사
☎ 042-869-2137, 우주과학본부 양태용 박사
[참고1] 이벤트 신청 안내
ㅇ 이벤트 신청 페이지(도요샛 홈페이지) : http://kswrc.kasi.re.kr/snipe
ㅇ 신청 기간 : 5월 7일(목)~7월 20일(월)
ㅇ 당첨자 발표 : 8월 11일(화)
<이벤트 참가 시 신청자가 받게 되는 이미지>
CITY | 대전광역시 | NAME | 도요샛 |
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snipe@kasi.re.kr | |||
MEMO | 우주날씨의 비밀을 속 시원하게 불어 드리겠습니다~ |
JUNE 2021
[참고2] 도요샛 프로젝트 소개
□ 도요샛(SNIPE, Small scale magNetospheric and Ionospheric Plasma) 프로젝트
ㅇ 4기 나노위성으로 구성된 근지구 우주환경 관측위성을 개발해, 지상에서 관측할 수 없는 우주 플라즈마 분포의 미세 구조를 연구
ㅇ 개발 및 발사에 적은 비용이 소요되는 나노위성 여러 대를 동시에 발사해 우주환경을 입체적으로 관측
- 미국, 일본, 유렵 등 우주 선진국에서도 도요샛과 비슷한 임무를 가진 근지구 우주환경 관측 위성들을 발사했으나, 이들은 지구 규모의 거시적 관측만을 수행한 반면,
- 도요샛은 위성간 거리와 비행 형태를 조절할 수 있는 편대비행 기능을 추가하여 저궤도에서의 우주환경을 보다 정밀하게 관측 가능
ㅇ 도요샛의 본체 및 탑재체 상세 설계는 모두 완료됐으며 현재 비행모델 개발 단계로, 러시아와 발사 계약을 체결하여 2021년 6월경 바이코누르(Baikonur) 발사장에서 4기의 나노위성이 동시에 발사될 예정
※도요샛(SNIPE) 상세 사양
?임무 고도: 500km 태양동기궤도** 궤도면과 태양이 이루는 각도가 항상 일정하게 유지되는 궤도
?위성 개수: 4기(가람, 나래, 다솔, 라온)
?무게: 각 10kg 이하
?설계 수명: 1년
?발사 시기: 2021년 6월(예정)
?과학탑재체: 고에너지 입자 검출기, 전리권 플라즈마 측정센서(랑뮈어 탐침), 정밀 지구 자기장 측정기
<도요샛(SNIPE) 가상도>
<도요샛(SNIPE) 기술검증 모델>
[참고3] 프로젝트 참여기관
□ (참여기관) 한국천문연구원, 한국항공우주연구원, 연세대학교, 경희대학교, 충남대학교, ㈜솔탑, ㈜드림스페이스월드, ㈜ 카이로스페이스, ㈜ 레볼루띠, ㈜ 센서피아, ㈜ 라온하제
참여기관 |
역할 |
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한국천문연구원 |
프로젝트 총괄, |
한국항공우주연구원 |
위성 본체 |
연세대학교 |
편대비행 알고리즘 |
경희대학교 |
과학 임무 |
충남대학교 |
과학 데이터 처리 |
㈜솔탑 |
지상국 소프트웨어, 이리디움 통신 모듈 |
㈜드림스페이스월드 |
태양전지판, 탑재컴퓨터, 태양센서 |
㈜카이로스페이스 |
별 센서 |
㈜레볼루띠 |
반작용휠 |
㈜센서피아 |
자력계 |
㈜라온하제 |
탑재체 컨트롤러 |
[참고4] 용어 설명
□ 근지구 우주환경
ㅇ 근지구 우주란 지구에서 고도 100km 이상부터 지구 자기장이 영향을 미치는 우주공간으로, 태양 활동의 영향을 많이 받는다. 쉽게 ‘우주 날씨’라고도 표현하는 ‘근지구 우주환경’은 지구 기후와 인간의 삶에 큰 영향을 준다.
ㅇ 근지구 우주환경의 연구 분야는 크게 세 가지로 태양, 자기권, 전리권이다. 전리권은 지표로부터 약 60~1,000km까지의 공간으로 지구와 가장 가까운, 지구 자기권의 안쪽 영역이다.
- 이곳에서 대기를 이루는 분자 대부분은 플라즈마 상태로, 도요샛은 이 지점에서 플라즈마의 분포 미세 구조를 관측할 예정이다.
용어 |
내용 |
피해 사례 |
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태양풍 |
태양풍은 태양에서 불어오는 바람이라 할 수 있으며, 이 태양풍에는 양성자와 전자 등 미립자들이 포함되어 매초 약 100만 톤의 질량이 태양에서 방출됨 |
전파장애 및 위성 오작동, 우주비행사의 방사선 피폭 |
우주방사선 |
우주에서 지구로 쏟아지는 높은 에너지를 지닌 각종 입자와 방사선 등을 총칭 |
위성통신, 항공기 승객과 승무원의 방사선 피폭 |
지구 자기권 |
지구의 자기장에 지배되는 공간으로서, 강력한 자기폭풍은 전리권에 영향을 미쳐 오로라를 만들어 내거나 라디오와 텔레비전의 전파장애를 일으키며, 나침반이 있는 선박과 비행기들의 항해에 문제를 일으킴 |
GNSS 시스템 장애, 지구 전력 전송 마비, HF 무선통신 및 위성 통신 장애 |
방사선 벨트 |
행성자기장에 의해 지구 주위에 묶인 대전된 입자(플라즈마)의 2층 구조 |
위성 부품 고장 및 오작동 |
지자기 폭풍 |
지구 자기권의 일시적인 큰 변화를 의미함. 태양 코로나 질량 방출, 태양 플레어 등이 발생하고 나서 일반적으로 24~36시간 후에 태양풍의 충격파가 지구 자기장을 강타하며 지자기 폭풍을 유발 |
GNSS 시스템 장애, 지구 전력전송 마비 |
전리권 |
지표로부터 D, E 및 F층으로 구분되며 고도 60~1000 km에 이른다. 태양의 극자외선 및 X-선을 받아 광전리된 자유전자, 이온이 풍부하여 무선통신에 있어 매우 중요한 역할을 하며, 플라즈마 분포의 다양한 미세 구조가 발생 |
GNSS 시스템 장애, 지구 전력 전송 마비, HF 무선통신 및 위성 통신 장애 |
오로라 |
태양에서 방출된 플라즈마가 지구 자기장과 상호작용하면서 가속시킨 입자들이 지구 전리권으로 유입되면서 공기분자와 반응하여 및을 내는 현상 |
우주기상 현상 발생 |
□ 큐브 위성
ㅇ 스탠포드 대학교의 Bob Twiggs 교수와 칼 폴리 공대의 Jordi Puig_Suari 교수에 의해 처음 제안됐으며 2003년 7개의 큐브위성이 러시아 로켓에 의해 발사된 후 눈부신 성장을 거듭해왔다.
ㅇ 큐브위성은 초기에 주로 대학에서 교육용으로 제작됐으나 점점 상업 목적으로 위성 시장이 확대되고 있으며 NASA 등 정부 기관에서도 의미 있는 영역을 담당하고 있다. 대부분의 큐브위성은 나노 위성급으로 제작되고 있다.
구분 |
무게 |
우리나라 위성 |
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대형위성 |
1,000kg 이상 |
아리랑위성 5호, 무궁화위성, 천리안위성 |
중형위성 |
500~1,000kg |
아리랑위성 1,2,3호 |
소형위성(Minisatellite) |
100~500kg |
과학기술위성 |
마이크로위성(Microsatellite) |
10~100kg |
우리별위성 |
나노위성(Nanosatellite) |
1~10kg |
시네마위성 |
피코위성(Picosatellite) |
0.1~1kg |
한누리위성 |
펨토위성(Femtosatellite) |
100g 이하 |
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