“우주 날씨의 수수께끼 풀겠다”…국산 우주환경 관측 위성 공개

500km 태양동기궤도에 올라선 도요샛(SNIPE) 가상도. [사진 한국천문연구원]

우주에서 줄줄이 편대 비행을 하며 ‘우주 날씨’를 관측하는 위성이 모습을 드러냈다.

한국천문연구원은 “우주에서 날씨 관측 임무를 수행할 위성 ‘도요샛(영문명 SNIPE)’이 조립을 마치고 비행 준비를 완료했다”며 발사 전 점검을 마친 실제 비행 모델을 15일 공개했다.

도요샛(SNIPE) 비행모델 4기 실물 사진. [사진 한국천문연구원]

우주 환경 관측 위성 비행 준비 완료

도요샛은 나노급(중량 1~10㎏) 위성으로는 세계 최초로 편대 비행에 도전하는 한국산 위성이다. 인공위성에 자체 가스추력기를 달아서 능동적으로 서로 간의 위치를 조절하기 때문에, 일렬로 비행하는 종대 비행이나 나란히 비행하는 횡대 비행이 가능하다.

고도 500㎞의 태양 동기 궤도에서 4개의 위성이 함께 편대 비행을 하며 우주 날씨의 변화를 관측할 예정이다. 우주에 있는 전파·입자·자기장을 측정하는 행위를 우주 날씨 관측이라고 부른다.

도요샛이 위성 간 간격을 제어하며 다 같이 궤도 비행하는 이유는 관측 대상에 대한 시·공간적인 연구가 가능하기 때문이다. 단일 위성은 같은 시간에 같은 장소를 다른 각도에서 촬영하기 어렵다. 이에 비해 4대의 위성이 다른 장소에서 동시에 같은 지역을 조망하면 단일 위성이 관측하지 못하는 시공간적 관측과 물리량 분포 측정이 가능하다.

500km 태양동기궤도에 올라선 도요샛(SNIPE) 가상도. [사진 한국천문연구원]

내년 초 발사 예정…우주 플라스마 관측

도요샛의 주임무는 지구 가까운 곳의 자기장과 플라스마를 관측하는 일이다. 예컨대 우주 플라스마 분포의 시·공간적 변화를 미세한 수준까지 관측하면, 태양풍에 의한 우주 폭풍을 예보하거나 우주환경이 실시간 어떻게 달라지는지 분석하는 과정에서 정확성을 높일 수 있다.

도요샛 위성 사업은 과학기술정보통신부(과기정통부)가 지원하고 한국천문연구원이 우주환경 관측 탑재체 개발을 총괄했다. 본체·시스템은 한국항공우주연구원이, 편대비행 임무설계·알고리듬은 연세대가 각각 개발했다.

도요샛은 내년 상반기 카자흐스탄 바이코누르 발사장에서 러시아 소유즈-2로켓에 실려 발사될 예정이다. 발사 이후 천문연구원 지상국이 위성을 직접 관제·운영한다. 위성 4기가 전송하는 관측 자료는 천문연구원과 미국 항공우주국(NASA) 지상국이 동시에 자료를 수집한다.

도요샛 프로젝트 연구책임자인 이재진 천문연구원 우주과학본부장은 “지구 주변 우주 플라스마 미세구조의 생성·소멸 메커니즘은 여전히 수수께끼”라며 “나노위성 4기는 세계 최초로 편대 비행하면서 우주 환경 수수께끼를 풀어나갈 것”이라고 말했다.

☞도요샛

도요샛은 위성간 거리와 비행 형태를 조절할 수 있는 편대비행이 가능하다. [사진 한국천문연구원]

근지구 우주환경 관측 위성. 4기 나노위성이 우주환경을 입체적으로 관측한다. 위성간 거리와 비행 형태를 조절할 수 있는 편대비행이 가능하다. 영문명(SNIPE)은 ‘Small scale magNetospheric and Ionospheric Plasma Experiment’의 약자로 ‘도요새’라는 의미가 있다. 한국천문연구원은 ‘작지만 높이 나는 새라는 의미’로 이번 프로젝트를 ‘도요샛’으로 명명했다.

문희철 기자 reporter@joongang.co.kr