세계 첫 위성 `편대비행` 가능할까…도요샛 셋째 아직 `행방 묘연`

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차소위성 2호, 정상 작동...도요샛과 생존 희비 엇갈려

도요샛 셋째 '교신 안돼'..편대비행 최소 2기로 가능 전망

한국천문연구원이 제작한 도요샛 4기 중 3호기 '다솔'이 지난 25일 누리호 발사 이후 아직까지 위성 교신이 이뤄지지 않고 있다. 사진은 도요샛 4기의 편대 비행 상상도 천문연 제공 누리호가 첫 승객으로 맞이한 8기 실용위성 가운데 주탑재위성인 '차세대소형위성 2호(차소위성 2호)'과 부탑재위성인 '도요샛' 큐브위성(4기) 간 희비가 엇갈리고 있다. 

차세대소형위성 2호는 지난 25일 누리호에서 분리된 이후 목표 궤도에서 정상 작동하고 있는 것과 달리 도요샛은 4기 중 3기는 생존을 확인했으나, 3호기(다솔)는 아직까지 행방이 묘연하기 때문이다.

우선, 누리호 3차 발사의 주요 임무는  KAIST 가 제작한 차세대소형위성 2호를 고도 550㎞에 올려 놓은 것이었다. 

누리호 발사 시간이 이전 발사와 달리 오후 6시 24분으로 정해진 것도 차세대소형위성 2호가 24시간 내내 전력을 생산할 수 있는 '여명·황혼궤도'에 투입시키기 위해서였다.

지난 25일 누리호 3단에서 성공적으로 분리된 차소위성 2호는 오후 7시 4분 남극세종기지 안테나를 통해 비콘 신호를 수신했으며, 오후 7시 58분 대전  KAIST  지상국과 최초 교신에 성공했다. 

지난 26일 오후 6시 30분에는 영상레이더( SAR ) 안테나를 전개했고, 태양을 바라보는 자세제어와 고속데이터 전송을 위해 안테나를 지상국으로 지향하는 자세제어 기능이 모두 정상 작동됐다. 

또한 태양전지판에서 안정적으로 생성된 약 256W의 전력을 통해 위성 배터리가 충전 상태를 유지하는 등 모든 기능이 정상적이었다.

차소위성 2호는 다음주 부터 과학임무 탑재체인 '우주방사선관측기'와  X- 대역 질화갈륨( GaN ) 기반 전력증폭기 등 국내 개발 핵심기술 탑재체 4종에 대한 기초 기능점검을 수행할 예정이다. 

특히 우주검증과 지구 관측 임무를 수행하는 영상레이더는 국내 독자 기술로 개발돼 우리 위성에 처음 탑재된 것으로, 광학 카메라와 달리 빛과 구름 영향을 받지 않아 주야간과 악천후에도 지상 관측이 가능하다. 

지상에서 버스를 구분할 정도의 해상도 5m, 관측폭 40㎞의 레이더 영상을 얻을 수 있다. 

차소위성 2호는 앞으로 2년 간 임무를 수행하게 된다.

누리호에 함께 부탑재위성으로 실려 우주를 향해 발사된 한국천문연구원의 도요샛 4기(큐브위성)는 3호기 '다솔'을 제외하곤 지금까지 정상 작동하고 있다. 

다솔은 나머지 3기와 달리 누리호에서 사출 여부가 제대로 확인되지 않아 생존 여부에 더욱 관심이 커지고 있다.

천문연은 전 세계 지상국 네트워크가 자발적으로 신호 수신을 확인해 주는 사이트인 '새트노그스'에 도요샛의 신호 주파수를 올렸지만, 지금까지 신호 확인이 되지 않고 있다.

더욱이 다솔은 발사 당일 누리호 3단에 장착된 카메라에서도 사출 여부가 정확히 확인되지 않아 발사 안내 방송에서도 안내자가 육성 언급을 하지 않았다. 

하지만 다솔의 생존 가능성을 전망하는 목소리도 나온다. 

워낙 크기가 작은 큐브위성 특성상 자세 제어에 시간이 걸린다는 점을 들어 좀 더 시간을 두고 지켜봐야 한다는 주장이다.

실제로, 지난 2차 누리호 발사 때 탑재된 큐브 위성 4기 중 연세대학교가 제작한 '미먼'이 사출 48시간 만에 신호를 받아 극적으로 생존을 확인했기 때문이다. 

위성 교신이 이뤄지지 않자 위성 내부 컴퓨터를 재부팅해 가동하는 과정에서 위성 신호를 확인한 것이다.

조선학 과기정통부 거대공공연구정책관은 "큐브위성 자세에 따라 지속적으로 신호를 수신해도 교신이 이뤄지지 않는 경우가 있다"며 "앞으로 1주일 가량 다솔 위성에 대한 신호 교신을 지속적으로 할 것"이라고 말했다.

만약 도요샛 3호기가 '우주 미아'가 되더라도 천문연은 도요샛의 임무에는 큰 지장이 없다는 입장이다.  

도요샛은 무게 10㎏의 나노급 위성으로, 4기가 편대 비행을 세계 최초로 수행하며 우주날씨 등의 시공간적 변화를 관측해 예·경보 정확도 향상 임무를 띠고 있다. 

또한 입자 검출기를 통해 오로라를 발생시키는 고에너지 전자 관측과 위성통신,  GPS (위성측위시스템) 신호를 교란할 수 있는 전리권 플라즈마 버블 관측 임무도 수행할 에정이다.

이재진 천문연 우주과학본부장은 "도요샛은 4개의 위성을 이용한 횡대, 종대, 편대 비행을 하도록 설계됐다. 편대비행 자체만을 놓고 보면 최소 2기만 있어도 편대비행을 할 수 있다"며 "우리나라가 처음 시도해 보는 매우 도전적인 것이어서 국내외 지상국과 협력해 다솔의 교신을 계속하고 있다"고 말했다.

한편 민간 우주기업이 제작한 큐브위성 3기 중 져스텍의 ' JAC '만 위성 신호가 확인되지 않을 뿐, 나머지 루미르의 ' LUMIR-T1 '와 카이로스페이스의 ' KSAT3U '는 정상 작동하고 있다.

도요샛 4기 모습 천문연 제공