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'2013/03'에 해당되는 글 1

  1. 2013.03.03 나로과학위성 영상 전체 공개

한국항공우주연구원과 KAIST 인공위성연구센터가 지난 1월 30일 성공적으로 발사된 나로과학위성이 궤도 정상 진입 후 촬영한 적외선 및 열영상을 공개했습니다.

이번에 공개된 영상은 나로과학위성의 성능 점검을 위해 촬영한 적외선탑재체의 시험영상으로 2013년 2월 17일 촬영한 우리나라 상공 영상과 2월 21일 촬영한 중국 상공 영상입니다.

※ 아래 모든 사진은 한국항공우주연구원 및 KAIST 인공위성연구센터에서 제공한 것입니다.

대한민국 상공, 2013.2.17중국 상공, 2013.2.21

2월 17일자 우리나라 영상은 약 500km 고도에서 촬영된 것으로, 정지궤도(고도 36,000km) 천리안위성 적외선영상과 비교할 때 센서가 정상적으로 동작함이 확인되었습니다.

적외선 영상센서의 해상도는 고도 300km에서 360m, 고도 1500km에서는 1800m 입니다.

나로과학위성에 탑재된 적외선 영상 센서는 지상용으로 사용되는 국산 적외선 검출기 소자 기술을 나로호탑재위성개발사업을 통해 우주급으로 개발한 것입니다.

나로과학위성과 천리안 위성 영상 비교(2.17일자)

 
적외선영상은 지표면의 온도추정이 가능해 적외선영상의 처리 및 실용화 기술 개발을 통한 산불탐지, 도시 열섬현상 및 홍수 피해지역 관측, 화산활동 감시 등과 기상ㆍ기후변화 대응, 재해재난 감시 등 다양한 분야에 활용이 가능합니다.

2.17일자 촬영영상의 온도 분포 변환 영상

 
나로과학위성은 2013년 1월 31일 03시 28분 KAIST 지상국과의 최초 교신에 성공한 후, 1개월의 초기 운용을 성공적으로 수행하고 3월부터는 정상운용을 시작합니다

초기운용기간 동안은 위성의 본체 기본 기능 점검과 탑재체의 기능 시험, 적외선 영상 센서를 이용한 지구 열 영상 자료 수집, 반작용 휠을 통한 자세제어 수행, 이온층 관측센서와 방사선량 측정 센서를 통한 초기 관측 자료 수집, 펨토초 레이저 발진기의 우주 시험 등을 성공적으로 진행됐습니다.

나로과학위성은 앞으로 1년 간의 정상운용 기간 동안 지구 타원궤도(300×1500km)를 하루에 14바퀴 돌며, 탑재된 이온층 관측센서와 우주방사선량 측정센서로 지구 주변의 우주환경을 관측하는 한편 이번 시험영상 촬영에 성공한 적외선탑재체를 이용하여 지구의 열 영상 자료 수집하여 기초연구를 지원할 예정입니다.

또한 펨토초 레이저, 자세제어용 반작용 휠, 적외선영상센서, 태양전지판과 전개용 힌지 등 국산기술의 우주환경 검증을 수행하여 펨토초 레이저 발진기를 통한 우주환경에서의 절대거리 측정기술, 세계 최초의 우주 레이저 광원 기술 등을 확보할 예정입니다.

<나로과학위성 개요>

□ 사업개요
 ○ 사업기간 / 사업비 : '11.2~'13.2 / 20억원
 ○ 주관연구기관 : KAIST 인공위성연구센터
 ○ 주요추진경과
   - 사업착수('11.2), 시스템 요구사항 검토('11.3), 상세설계('11.5), 종합 기능 시험('11.11), 위성체 총조립('12.1), 선적 전 최종점검('12.7), 나로우주센터 이송('12.8), 발사장 시험 및 발사체 접속('12.9~)

□ 주요 제원
 ○ 무게 / 수명 : 100kg / 1년
 ○ 궤도 : 타원궤도 (300km × 1,500km) / 경사각 : 80도
 ○ 임무
   - 위성의 궤도진입 확인을 통한 나로호 발사 성공 여부 확인
   - 타원궤도의 장점을 활용할 수 있는 우주환경 관측임무
   - 우주기초?핵심기술개발의 국산화 우주 기술의 검증

<나로과학위성 적외선 영상 센서 시험 영상>

□ 적외선 영상 센서(IRS) 개요
 ○ 개요
   - 군사용으로 사용되는 국산 적외선 검출기 소자 기술을 나로호 탑재위성 개발사업을 통해 우주급으로 개발한 것으로 중파장 대역의 적외선(MWIR; 3~5μm) 감지 가능
 ○ 주요임무
   - 우주궤도 환경에서의 적외선 영상 획득을 통해 우주환경에서 운영 가능한 국산 적외선 센서에 대한 기술 검증
   - 지표면 또는 해수면에 대한 주, 야간 적외선 영상 획득

□ 대한민국 영상 개요
 ○ 촬영시기 : '13.2.17(일) 오후 1시 37분    
 ○ 촬영 시 위성 자세


 ○ 촬영 영상(좌에서 우로 연속 촬영된 영상임)


 ○ 2013년 2월 17일 (일) 오후 1시 37분에 촬영된 열 영상

 ○ 처리영상

IRS 영상 Gray 역상IRS 영상 Gray

IRS 영상 RainbowIRS 영상 Rainbow 역상

  
- 적외선 영상을 이용한 온도 분포 변환 영상


 ○ 적외선 영상 촬영 시점의 나로과학위성과 천리안 영상 비교

□ 중국상공영상 개요
 ○ 촬영시기 : '13.2.21(목) 오후 1시 49분
 ○ 촬영영상


 ○ 천리안 위성 적외선영상과의 비교


<나로과학위성 초기 교신 및 기능 점검 결과>

□ 초기교신 결과
 ○ 비콘 신호 수신
   - 나로호와 분리('13.1.30, 오후 4시 9분)된 후 노르웨이 지상국(트롬소)을 이용하여 1차 비콘 신호를 1월 30일 오후 5시 26분부터 5시 37분까지 수신 하였으며, 총 3번의 패스 기간 동안 성공적으로 수행
 ○ 초기접속
   - KAIST 인공위성연구센터 지상국에서 '13년 1월 31일 오전 3시 28분부터 3시 43분까지 초기 교신 성공
   - 위성의 주 컴퓨터 상태와 배터리의 전압, 태양전지판의 전력 생성 정보, 유닛별 전류 소모량 등 전력계의 상태와 열 제어계의 각 위치별 온도 분포 정보와 자세제어계의 상태정보 등 위성의 상태 정보(SOH)를 수신하여 위성이 정상상태임을 확인

□ 초기 운용 및 기능 점검 결과
 ○ 초기운영 : 1개월 간
   - 1주차 : 위성의 각 유닛별 기능 점검
   - 2주차 : 탑재체의 성능을 확인 (교신시간 실시간 운용)
   - 3주차 : 시나리오 기반의 운용 점검과 데이터 보정
   - 4주차 : 임무 계획 수립 절차에 의한 운용시험

□ 나로과학위성 탑재체 기능 시험 결과
  나로과학위성의 탑재체에 대한 기능 점검을 성공적으로 수행하였으며, 향후 임무 수행 계획에 따라 탑재체 운용을 수행할 예정임
 ○ 이온층관측센서(LP) : 랑뮈어 탐침(Langmuir Probe)을 이용하여 전자 밀도 및 전자 온도 등 이온층의 변화를 관측하는 센서로 1차, 2차 실시간 상태정보 수신 및 우주환경 관측 자료를 수신함
 ○ 우주방사선량 센서(SREM) : 위성의 궤도면 상에 존재하는 우주방사선에 의한 반도체 오류 및 누적 방사선량 측정하는 센서로 초기운용 기간 중 실시간 상태정보 수신 및 센서의 초기 관측자료를 수신함
 ○ 펨토초 레이저 발진기(FSO) : 광섬유를 이용한 펨토초(10-15초 : 1000조 분의 1초) 레이저의 클럭 발진 시험을 위한 탑재체로 초기운용 기간 중 실시간 상태정보 및 레이저 안정화 시험을 수행함
 ○ 적외선 센서(IRS) : 국산 적외선 소자로 구성된 센서로 한반도를 포함하여 지구의 열 영상 관측을 수행함(관측 영상 별첨)
 ○ 반작용 휠(RWA) : 모터의 회전자에 의한 모멘텀 회전 효과(Torque)를 이용해서 위성의 자세를 조정하는 구동기로 1차 회전속도(Speed) 제어 와 토크(Torque) 제어 동작 여부를 확인, 2차 휠을 이용한 위성의 자세제어 시험을 수행함



posted by 글쓴이 과학이야기
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