우리얘기

<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

 ○ 처리영상

IRS 영상 Gray 역상

IRS 영상 Gray

IRS 영상 Rainbow

IRS 영상 Rainbow 역상

□ 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

□ 2012년 2월 23일, 스페인 라 사그라(La Sagra)의 마요르카천문대(Observatorio Astronomico de Mallorca, OAM)에서 처음 발견됐지만, 곧 어두워져 소행성의 위치를 잃어버렸다.

○ 이후, 2013년 1월 9일 카네기연구소 산하 칠레 라스캄파나스천문대(Las Campanas Observatory)에서 이 소행성을 다시 찾아내 국제천문연맹(International Astronomical Union, IAU) 소행성센터(MPC, Minor Planet Center)에 보고했으며, 곧이어 '2012 DA14'라는 임시이름이 붙었다.

○ 2012 DA14는 현재 지구 공전주기와 비슷한 368일 주기로 태양을 공전하며, 궤도의 대부분이 지구궤도 바깥에 있는 아폴로족(Apollos) 소행성이다. 그러나 2월 16일 이후에는 중력 영향으로 인해  궤도의 대부분이 지구궤도 안쪽으로 들어간 아텐족(Atens)으로 변하며, 공전주기도 317일로 짧아질 것으로 예상된다.

○ 2012 DA14의 크기는 약 45m, 자전주기는 6시간 내외인 것으로 알려졌으며 표면은 규산염 광물로 덮여있을 거라고 추측된다.

○ 소행성 2012 DA14는 2013년 2월 8일 기준으로 타원궤도 장축에 해당하는 궤도장반경이 1.0018에서 0.9103 천문단위(지구-태양 평균거리, 1억 5천만km)로, 이심률은 0.1082에서 0.0895로, 지구궤도와 소행성 궤도가 이루는 사이각인 궤도경사각은 10.3도에서 11.6도로 바뀌었다.

○ 이번 접근은 2012 DA14가 향후 30년 내에 지구에 가장 접근하는 사건이 될 것으로 예상되며,  크기가 작기 때문에 망원경으로 보더라도 모양을 확인하기 불가능하다.

○  소행성 2012 DA14는 지상에서 보았을 때 16일 3시 35분경 약 7등급의 맑기로 남서쪽 사자자리 아래 방향 지평선 위로 보이기 시작한 후 하늘이 밝아지기 전인 6시 경에는 북두칠성 부근 (북서쪽 고도 약 50도)에서 사라진다. (서울 기준, 그림2 참조).

   ※ 우리가 아주 어두운 밤하늘에서 맨눈으로 볼 수 있는 가장 어두운 별은 6등급이다. 7등급 별은 쌍안경으로 쉽게 찾을 수 있지만, 이 소행성은 1분 동안 보름달 지름의 1.5배, 1시간 동안 보름달 크기의 100배의 (천체의 움직임에 비해) 매우 빠른 각속도로 밤하늘을 휩쓸고 지나가기 때문에 망원경으로 보기 위해서는 경험이 필요하다. 이 소행성은 새벽 4시경 남서쪽 낮은 하늘의 사자자리 아래쪽에서 보이기 시작하여 새벽 6시경 큰곰자리의 복두칠성의 국자부근을 통과한다. 소행성은 지구에 가깝게 통과하기 때문에 움직임이 매우 빨라 각도상 약 90도를 약 2시간 만에 움직이게 된다.

소행성 2012 DA14의 2월 16일 밤하늘에서의 위치.

2012년 2월 23일, 스페인의 마요르카천문대에서 처음 발견한 소행성2012 DA14의 연속사진. 당시 이 소행성은 지구로부터 약 4백3십만km 떨어져 있었다. (라사그라 전천탐사(La Sagra Sky Survey) 팀 제공)

□ 근지구소행성(Near Earth Asteroids, NEAs)이란 궤도상에서 태양과 가장 가까운 지점까지의 거리, 즉 근일점거리가 1.3 천문단위(AU, Astronomical Unit)보다 가까운 소행성을 말한다. (1천문단위는 지구-태양 평균거리. 약 1억 5천만km에 해당한다.)
 
○ 근지구소행성은 태양 주위를 공전하면서 지구궤도와 만나거나 지구 가까이 접근하며, 때로 충돌위협이 되기도 한다.
○ 이들은 화성과 목성 사이의 소행성대에서 안정된 궤도를 돌다가 목성, 토성과 같은 행성들의 중력에 의해 궤도를 이탈, 근 지구공간으로 유입된다.

□ 2013년 1월 현재 국제천문연맹 산하 소행성센터에 등록된 근지구소행성은 9440여 개에 달한다. 이 가운데 지름이 1km보다 큰 것은 860여 개이며, 최근 연구 결과에 따르면 km급 NEA는 모두 981±19개로 추산된다.

□ 근지구소행성은 궤도의 특성에 따라 아텐(Atens)과 아폴로(Apollo), 아모르(Amors), 아티라(Atiras)와 같이 네 가지 종류로 나뉜다.(그림 3 참조)

○ 이 중 아텐과 아폴로는 지구와 궤도가 만나는데, 이 가운데 아텐은 궤도의 대부분이 지구궤도 안쪽에 포함돼 있으며, 아폴로는 궤도 대부분이 지구궤도 바깥쪽에 있다.
○ 아모르는 그 궤도가 지구궤도와 만나지는 않지만, 지구 근방까지 접근하는 소행성을, 아티라는 궤도 전체가 지구궤도 안쪽에 있는 소행성이다.

근지구소행성들의 궤도에 따른 분류. 파란색은 지구의 공정궤도이고 붉은색은 소행성의 공전궤도이다.

<나로호 발사에 대한 교육과학기술부 공식 브리핑 전문>
-2013년 1월 30일 17시 발표-

우리 과학기술인들은 오늘 나로호를 우주로 쏘아 올렸습니다.
오늘 오후 4시 00분에 나로호가 성공적으로 발사되어 발사 540초 후에 나로과학위성을 분리하였고, 각종 자료 분석 결과 나로호가 나로과학위성을 목표궤도에 진입시켜 발사에 성공했다는 것을 공식적으로 말씀드립니다.
궤도에 진입한 나로과학위성과의 최초 교신은 내일 새벽 대전(한국과학기술원 인공위성연구센터)에서 이루어질 예정이며, 위성과의 교신도 반드시 성공할 것으로 기대하고 있습니다.
교신이 확인되는 즉시 국민 여러분께 알려 드리겠습니다.
오늘의 나로호 발사 성공으로 우주강국을 향해 한 단계 더 도약하게 되었습니다.
정부는 오늘의 감격을 힘찬 동력으로 삼아, 한국형 우주발사체를 독자 개발하여 2020년경에는 우리 기술로 우주에 갈 수 있도록 우주개발에 더욱 매진할 계획입니다.
오늘의 발사 성공은 우리 국민 모두의 성공입니다.
두 차례의 발사 실패와 두 번의 발사 연기에도 불구하고  국민 여러분께서 따뜻한 격려와 변함없는 성원을 보내주셨기에 좌절하지 않고 더욱 노력해 3차 발사에 성공할 수 있었습니다.
한 나라의 과학기술이 발전하기 위해서는 국민의 성원과 지지가 얼마나 중요한 지 나로호가 보여주었습니다.
아울러 오랜 시간 동안 수많은 역경을 이겨내고 오로지 발사 성공을 위해 땀과 열정을 아끼지 않고 모든 것을 바친 한국항공우주연구원 여러분께도 아낌없는 감사의 박수를 보냅니다.
또한 나로호 개발과 발사에 참여한 과학기술인과 산업체 기술진 여러분, 그리고 러시아 과학자들께도 감사의 말씀을 드립니다.
학생, 청소년 여러분 대한민국은 세계로, 우주로 뻗어나가고 있음
마음껏 꿈을 펼치시기 바랍니다.

 <나로과학위성>

○ 개요
나로과학위성은 앞으로 앞으로 약 한 달간의 초기 운영을 거쳐 1년 간 지구 타원궤도(300×1500km)를 하루에 14바퀴씩 돌며, 탑재된 이온층 관측센서와 우주 방사선량 측정센서로 우주환경을 관측한다. 
또한 탑재된 레이저 반사경으로 나로과학위성의 위성궤도를 정밀 관측할 수 있도록 해주고, 펨토초 레이저, 자세제어용 반작용 휠, 적외선영상센서, 태양전지판과 전개용 힌지 등 우주기초·핵심기술개발사업 등을 개발된 국산기술의 우주환경 검증을 수행하게 된다.

 ○ 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~)

 ○ 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