인공위성 수명 연장의 꿈 실현 ??

인공위성의 수명 연장의 꿈 실현 연료가 떨어진 위성에 도킹하며, 추진력 제공 기사의 원문은 인터넷 과학신문 사이언스 타임스에서 확인할 수 있습니다. ▶ http://bit.ly/2MPvBCS

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이 9일 카자흐스탄 바이코누르 우주 기지에서 러시아의 프로톤-M로켓이 성공적으로 발사됐다. 여기에 두대의 인공 위성이 탑재됐으나 이 중 허그 와잉눙노ー스롯프·그루먼의 자회사인 '공간 로지스틱스(SpaceLogistics)'이 개발한 '미션 확장 위성(Mission Extension Vehicle-1, MEV-1)'이다. 이 특별한 위성은 정지궤도에 떠 있는 위성과 도킹하여 수명을 연장하는 것입니다. 무를 띠고 있습니다

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정지 궤도 위성의 수명은 보통 10~15년 정도 설계되지만 실제 넥도는 설계 수명의 2배 이상으로 제작하는데 큰 지역만 일어나지 않으면 더 오랫동안 사용할 수 있다. 그러면 신정상 작동 위성이라도 궤도를 유지하기 위한 연료가 소진되면 폐기해야 한다.​ 2001년 발사된 정지 궤도 통신 위성'인텔샛 901(Intelsat-901)'은 연료가 거의 많이 고갈되고 궤도를 유지하기 어려운 상태다. 이미 18년을 사용헷우 자신의 생각과는 달리 거의 기능은 정상으로 작동하고 있다. 이 위성의 설계 수명은 13년이었다 ​ 하나 발죠크에 정지 궤도 위성은 덩치가 크고 가격도 비싸다. 이런 고가의 통신위성을 새로 발사하는 것보다 추진력을 조금이라도 더할 수 있다면, 경제적인 효용성이 클 것이다 MEV-1은 연료가 다한 위성을 도킹, 궤도 유지 능력을 지에콤헤려는 목적으로 개발됐다.

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MEV-1은 향후 3개월간'전기 추진 시스템(이온 엔진)'을 사용하고 인텔샛과 랑데부할 예정이다. 한정된 공간인 정지궤도에서 도킹해 사고라도 나면 주변 위성에 피해를 줄 수 있다. 이 때문에 인텔샛은 약 300km의 고도를 높이고 퇴역한 위성들이 머무는 '묘지 궤도(Graveyard Orbit)'로 이동해 그곳에서 MEV-1과 도킹 후에 다시 원 위치로 복귀하게 된다.​ 인텔샛 901과 결합한 MEV-1은 추진력을 대신 지에콤할 수 있다. 이 같은 위성수명 연장을 상업적으로 시도하기는 이번이 처음이다. 미 항공우주국(NASA)은 허블우주망원경 수리를 위해 우주왕복선을 여러 차례 파견하고 그때마다 로봇팔로 잡은 허블과 다같이 고도를 높여 수명을 늘린 사례가 있지만 상업적인 목적은 아니었다.

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우주 공간에서 인공위성이 과도한 우주선에 연료를 재급유하는 기술은 실용화되지 않았습니다. 현재로선 화물우주선으로 우주정거장에 연료를 보급하는 게 고작이다. NASA는 국제우주정거장(ISS)에 설치된 로봇팔을 이용해 극저온 연료의 무인 재급유 기술을 개발 중이지만 아직 초기 단계에 머물고 있다.최근까지 발사된 진짜 거의 모든 인공위성은 별도의 도킹 시스템을 탑재하지 않았다. 그 위성들과 결합하기 위해 MEV는 갈고리 같은 연결장치를 사용한다. 인텔샛의 추진 노즐을 꼭 잡고 고정하는 것이다. 이런 식으로 약 80퍼센트의 정지 궤도 위성과 도킹할 수 있다는.​ 인텔샛 90하나 그와 도킹한 MEV-하나 은 직접 연료를 전달하지 않지만 앞으로 5년간 매년 약 하나 300만달러를 받고 궤도를 조절하기로 계약한 상태다. 물론 계약기간이 종료된 것과 인면은 다시 인텔샛 측과 연장 계약을 하고 과인, 서비스가 필요한 다른 위성을 찾아 과인설할 수 있다. MEV-하나 은 하나 5년간 자세 제어나 궤도 제어를 뒤 당할 만큼 충분한 연료를 탑재하고 있다.

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스페이스 로지스틱스는 MEV-2를 추가 제작 중인 위성 수명 연장 서비스를 확대할 계획임. 하지만 업계 일각에서는 MEV 서비스의 사업성에 사건을 지니고 있다. 정지궤도 위성에 대한 수요가 줄어들 것으로 예상되기 때문.이 사업은 10여년 동안 이미 추진됐지만 실제 상용화까지 오랜 시일이 걸렸다. 정지궤도위성은 제작비와 발사 비용이 높아 수명 연장의 경제적 이익이 크다. MEV가 정지궤도 위성을 대상으로 서비스를 제공하는 것도 이 때문이다. 그러나 대부분 정지궤도위성은 통신위성이다.최근 발사체 가격이 계속 떨어지면서 지상 스페이스X와 블루오리진은 값싼 저궤도 통신위성을 수천 대씩 쏘아 올려 지구 전역을 초고속통신망으로 연결하는 계획을 잇달아 추진하고 있다. 이런 추세라면 정지궤도 위성통신사업 자체가 타격을 받는 실현성이 있다.노스롭 그루먼은 미군과 NASA를 대상으로 MEV 기술을 응용한 사업을 펼칠 계획이다. 제1지만 요즘처럼 단순히 위성을 잡고 추진력을 제공하는 서비스 외에도 더 복잡한 우주 재급유와 위성의 수리까지 도모하고자 합니다. 이에 따라 앞으로 MEV 사업의 성공 여부는 새로운 수요 창출 여부에 달려 있다고 할 수 있다.한국과학창의재단 사이언스 타임스 심창섭 객원기자 저작권자 c Science Times