미션 개요

미션명 : Running Out Of Fingers

발사 일시 : 2019-11-30 15:36 (KST)

발사장 : 마히아 LC-1, 뉴질랜드 북섬

발사기관 : Rocket Lab

발사체 : Electron + Curie

1단 회수 : 테스트 진행


페이로드 : ALE-2 외 5기

운용목적 : 기술 실증 / 인공 유성우 http://dongascience.donga.com/news.php?idx=26369

개발기관 : Alba Orbital / ALE Co.Ltd

운용기관 : Alba Orbital / ALE Co.Ltd

투입궤도 : LEO (지구 저궤도)


발사체 : 일렉트론

 로켓랩을 한마디로 설명하자면, '소형위성(큐브샛) 시장의 스페이스X' 이다. 로켓랩의 역사는 그리 길지 않다. 창립 초기인 2010년 Ātea라는 (마오리어로 우주) 사운딩 로켓 몇기를 만들고, NASA와의 계약을 수주하며 일렉트론(Electron)이라는 위성발사체를 개발하기 시작했다. 일렉트론은 2017년 5월 25일에 처음 발사되었고, 2018년 1월 21일에 처음으로 궤도 진입에 성공했다. 그 후로 다양한 기관들의 큐브샛을 궤도로 운반하고 있으다. 일렉트론의 특징은 바로 카본 동체와 러더포드 엔진의 두가지이다.


 기존에는 로켓 동체의 재료로 카본은 그리 적절치 않았다. 극한의 온도를 넘나들고 다양한 연료에 노출되기엔 카본의 특성이 맞지 않았다. 그러나 로켓랩은 개량을 거듭하여 결국 로켓에 적합하게 만드는데에 성공하였다. 단점을 극복했더니 카본의 장점만이 부각되었고, 따라서 로켓에 긍정적 영향을 주었다. 또한 일렉트론에 사용되는 러더포드 엔진은 지금껏 실용화된 적이 없었던 "전기펌프" 방식의 엔진이다.


 일반적으로 로켓 엔진의 터보펌프는 로켓 연료를 연소시켜 돌리는데, 러더포드는 전기 모터를 사용함으로써 구조를 단순화시켰다. 물론 배터리의 무게로 인해 성능은 조금 낮아졌지만, 전체적으로 개발 난이도와 가격을 대폭 낮추어 대량생산 체계를 구축하였다. 이렇듯 혁신적이고 값싼 소형 발사체를 이용해 미 공군이나 NASA 등의 국가 페이로드나 다양한 큐브샛들을 이 일렉트론 로켓으로 발사하고 있다.


 발사가 이루어지는 마히아 LC-1 발사장은 뉴질랜드 북섬의 마히아 반도에 위치한 발사장이다. 환경 문제로 발사장이 쉽게 들어서지 못하는 오세아니아 지역의 유일한 발사장으로 주변 경관이 매우 아름다운 것으로 유명하다. 72시간에 1번 발사로 30여년동안 사용할 수 있는 발사장으로서 2016년 9월 26일 개장하였다.


 한편, 로켓랩이 최근 이 일렉트론 로켓의 1단을 재사용한다고 발표했다. 물론 스페이스X가 사용하는, 엔진 분사로 착륙하는 것이 아닌 일종의 낙하산(패러포일)을 사용하는 것이다. 대략적인 과정은 다음과 같다. 일단 1단부가 재진입하고, 풍선형태의 낙하산인 벌류트(Ballute)가 펼쳐져 로켓을 감속시킨다. 그후 패러포일이 펼쳐져 로켓을 감속 및 방향 조정을 수행하고, 이렇게 낙하하는 1단의 로프에 헬리콥터가 일종의 갈고리를 걸어 회수하게 된다. 1단부는 로켓랩이 별도로 운용하는 배 위에 놓여 운반될 것이다.


 이번 발사는 일렉트론의 10번째 발사로, 이 임무에는 'Running Out Of Fingers'라는 이름이 붙었다. 지난 발사에서 시험했던 재진입 데이터를 실증할 것이다. 여러번의 발사를 통한 재진입 데이터 구축과 공기역학적 감속장치(그리드핀이나 판으로 예상된다. 이미 로켓랩에서도 사진을 공개했다.) 10번째 발사인 이번 발사에 회수를 시도하지는 않지만, 새로운 항법 장치와 유도 장치, S밴드 통신장치와 비행제어 컴퓨터를 시험한다.


 이번 미션은 내년 있을 최초의 1단 회수 미션에 필수적인 재진입 데이터를 수집하는 매우 중요한 미션이다. '소형발사체 시장의 스페이스X'라는 수식어에 걸맞게 1단 회수에도 성공할수 있을지 주목된다.


페이로드 : ALE-2

 이번에 발사되는 많은 소형 위성중 가장 주목할 만한 위성인 ALE-2는 일본의 우주벤처기업 ALE(스타-에일, Astro Live Experiences)이 만든 ‘스카이 캔버스’ 위성으로 가로 60cm, 세로 80cm, 무게 68kg의 소형 위성이다. '스카이 캔버스' 위성은 세계 최초로 인공 유성우 현상을 만드는 위성이다.

 

 ALE가 개발 계획을 발표한 지 7년만에 제작을 완료한 이 위성에는 유성우 입자가 될 작은 알갱이(큐브샛, 사방 50cm 크기)들이 실려 있다. 위성이 궤도에 도달하면  탑재한 특수장비로 입자들을 밖으로 방출한다. 야구 피칭머신이 야구공을 토해내는 모습을 연상하면 된다.


 방출된 입자들은 빠르게 대기권에 재진입 진입한다. 입자들은 대기와 마찰하면서 플라즈마를 방출하고, 유성처럼 불꽃을 내뿜는다. 인공 유성은 입자들의 성분에 따라 다양한 색깔의 빛을 낸다. 예컨대 리튬은 분홍, 나트륨은 주황, 세슘은 파랑, 칼슘은 노랑, 구리는 초록색 빛을 발산한다. 인공 유성이 빛을 내는 고도는 6만~8만미터. 강하 속도는 실제 유성보다 느리기 때문에 지상에서 육안으로 감상하는 시간은 자연 유성우보다 길다. 이 유성우는 직경 200km 범위까지 관찰이 가능하다. 


 인공 유성우 밝기는 -1등성 정도로 2등성인 북극성과 -1.5등성인 시리우스의 중간 정도이다. 밤하늘에서 사람이 맨눈으로 볼 수 있는 가장 밝은 별이 1등성이고, 6등성이 가장 어두운 별이다. 


 천문학 박사로 골드만 삭스에서도 일한 바 있는 오카지마 레나 ALE 대표는 “인공 유성우는 천문학과 엔터테인먼트를 결합한 것"이라며 "발사된 위성도 지구 궤도를 최대 2년간 돌다 별똥별로 떨어질 것”이라고 밝혔다. 스타에일은 2020년 도쿄 올림픽 개회식에서 인공 유성우를 선보일 계획으로, 밝기도 -3등급까지 올릴 예정이다. 더 나아가 인공 유성우를 넘어 우주 쓰레기들까지 대기권으로 진입시켜 안전하게 처분하는 구상도 갖고 있다.


발사 시퀀스

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