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발사 실패에 따라 지구로 추락하는 러시아 화성 위성 탐사선 포보스-그룬트(Phobos-Grunt)가 2012년 1월 16일 월요일 03시 14분 경(오차±4.8시간) 지구 대기권에 재진입할 예정입니다.

한국천문연구원이 2012년 1월 15일 13시 미국 우주전략사령부가 발표한 궤도정보를 기초로 계산한 결과, 포보스-그룬트는 16일 03시경 아프리카 북서부 상공에서 대기권에 재진입할 것으로 추정됩니다.

그러나 정확한 추락시점과 위치, 우리나라 피해 여부는 대기권 재진입 직전 1~2시간 전에야 파악 가능하기 때문에 상황은 유동적입니다.

한국천문연구원 위성추락상황실에서는 탐사선 추락 직전, 추락 예상시점과 위치, 한반도 통과여부 등에 대한 자료를 발표할 계획입니다.

자세한 내용은 한국천문연구원 특별대응반 홈페이지(http://event.kasi.re.kr)를 통해 확인할 수 있습니다.

2012년 1월 15일 09시 00분 00초(KST) 위성의 위치와 지상궤적

2012년 1월 15일 18시 32분 12초부터 87초간의 Phobos-Grunt위성궤적(한국천문연구원 대덕관측소 기준 남서쪽에서 동쪽으로 이동, 최대고도각 41도)2012년 1월 16일 02시 09분 12초부터 53초간의 Phobos-Grunt위성궤적(한국천문연구원 대덕관측소 기준 서쪽에서 남쪽으로 이동, 최대고도각 24도)


2012년 1월 13일 기준 포보스-그룬트의 궤도 (AGI)



<위성 추락 예상 시점>

  • 2012년 1월 16일 03시 14분 (KST)±4.8 시간(미전략사령부)

<고도(2012년 1월 15일 09시 KST)>

  • 근지점 고도: 137.0 km ± 10 km
  • 원지점 고도: 157.5 km ± 10 km

<2012년 1월 15일 및 16일 한반도 통과시간(KST)>

(한국천문연구원 대덕관측소 기준 고도각 20도 이상 지속)
통과 날짜 시작시간 종료시간 지속시간 (sec)
15일 18:32:12 18:33:38 86
16일 02:09:12 02:10:05 52
< 위성 궤도 정보>

2012. 01. 15. 08:10:33.775 KST
궤도 이심율 0.0016257 궤도경사각 51.4135
근지점이각 309.462 승교점 354.312
평균이각 51.2004 평균운동 16.4707

<포보스-그룬트(Phobos-Grunt) 개요>

-명칭-
포보스-그룬트(Fobos-Grunt 또는 Phobos-Grunt, 러시아어: Фобос-Грунт)는 '포보스의 땅'이나 '포보스의 흙'을 의미한다.
'포보스'는 원래 소행성이었는데 오래 전 화성 인력에 끌려 주위를 공전하는 달이 됐다고 알려졌다.
참고로, '그룬트'는 땅과 흙(토양)에 해당하는 'ground' 혹은 'soil'을 뜻한다.
포보스-그룬트 탐사선은 화성 위성인 포보스의 흙을 채취, 귀환캡슐에 담아 지구로 돌아오는 것이 주 임무였기 때문에 이런 이름이 붙었다.


-임무-
포보스-그룬트는 러시아연방우주청 주관으로 NPO 라보슈킨(NPO Lavochkin)과 러시아우주연구소(Russian Space Research Institute)가 공동 개발한 화성위성 탐사선이다.
포보스-그룬트는 마스 96(Mars 96)이 실패한 뒤 러시아가 주도한 첫 행성탐사 임무였다.
(러시아가 성공적으로 끝낸 마지막 태양계탐사 임무는 1985-1986년 핼리혜성에 접근한 베가 2(Vega 2)였으며 그 이후, 러시아는 1988-1989년 포보스 2(Phobos 2) 임무를 통해 부분적인 성공을 거두었다.)
포보스-그룬트는 1976년 루나 24 이후 처음 외계 물질을 채취해 지구로 귀환하는, 러시아 입장에서 중요한 임무였다.
귀환캡슐은 2014년 8월, 포보스의 표토 200g을 싣고 지구에 도착할 예정이지만, 아쉽게도 이룰 수 없는 목표가 됐다.
그 주 임무는 포보스 토양샘플 채취 및 귀환, 포보스 원격탐사, 화성대기 감시, 화성 복사환경 감시, 화성 위성의 기원연구, 소행성 충돌이 지구형 행성에 미친 영향 및 생명체 연구 등이다.
이 탐사선에는 중국항천국이 만든 화성궤도선 잉훠-1호(Yinghuo-1)와 미 행성협회(Planetary Society)의 행성간비행실험 장치가 실렸다. 중국 관영통신은 2011년 11월 17일, 잉훠-1호 탐사선을 잃어버렸다고 공식 발표했다.

-발사-
포보스-그룬트는 2011년 11월 9일 (2011년 11월 8일 20:16 UTC) 카자흐스탄 바이코누르 우주기지(Baikonur Cosmodrome)에서 발사됐다.
러시아연방우주청(Russian Federal Space Agency, ROSCOSMOS)은 포보스-그룬트를 화성궤도에 진입시키기 위해 여러 차례 연료분사를 시도했지만, 모든 노력이 실패로 돌아갔다.
11월 24일 러시아 언론인 RIA 노보스띠(RIA Novosti)는 11월 21일 마지막 시도에도 불구, 화성궤도 진입에 성공하지 못했다고 언급하면서 러시아연방우주청이 포보스-그룬트의 임무 실패를 공식 발표했다고 전했다. 포보스-그룬트는 현재 지구 저궤도를 공전하고 있다.
2011년 12월 2일, 러시아 과학자들은 탐사선과의 교신을 다시 시도했다.
지구에 낙하하기 전 텔레메트리(telemetry) 획득에 성공할 경우, 같은 사고가 발생하지 않도록 실패원인을 분석할 수 있기 때문이다.
그러나 잇단 시도가 실패로 끝나자 유럽우주청(European Space Agency, ESA)은 러시아연방우주국과 협의에 따라 포보스-그룬트와의 통신 시도를 중단하기로 최종 결정했다.

포보스-그룬트를 로켓 상단에 조립하는 장면 (ROSCOSMOS)

발사장으로 이동하는 제니트 로켓 (ROSCOSMOS)

당초 계획됐던 포보스-그룬트의 궤도 (CNES)


-탐사선 제원-
주관기관: 러시아연방우주청
임무형태: 궤도선, 착륙선, 시료채취 및 귀환
발사일시: 2011년 11월 8일 20:16 UTC
발사체: 제니트-2SB
임무수명: 3년 (계획)
총중량: 약 13.2 톤 (연료 포함)
크기: 3.4m × 6m (태양전지판 제외)

-주요 탑제체-
가스-크로마토그래프 패키지(Gas-chromatograph package)
감마선 분광기 (Gamma ray spectrometer)
중성자 분광기 (Neutron spectrometer)
양성자 X선 분광기(Alpha X spectrometer)
지진계(Seismometer)
장파장 레이더(Long-wave radar)
가시광 및 근적외선 분광기(Visual and near IR spectrometer)
먼지 계수기(Dust counter)
이온 분광기(Ion spectrometer)
항행유도 TV 시스템(TV system for navigation and guidance)
가시광 태양센서(Optical solar sensor)

포보스-그룬트 착륙선 (Lavoshkin)

로켓에 조립되기 이전의 포보스-그룬트 (ROSCOSMOS)


posted by 글쓴이 과학이야기

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 아리랑 2호 촬영을 통한 동해안 영상(2월 20일 촬영) <한국항공우주연구원 제공>

2009년 11월 25일 망상IC

2011년 2월 20일 망상IC

2009년 11월 25일 묵호항

2011년 2월 20일 묵호항

한국항공우주연구원은 인터내셔널 차터(International Charter)를 통해 동해안 폭설지역에 대한 위성정보를 해외기관으로부터 제공받아 소방방재청에 전달했습니다.

이번에 전달된 사진은 폭설이 내린 직후인 지난 2월 12일 일본의 ALOS 위성이 촬영한 영상과,  2월 20일 유럽의 SPOT 위성이 촬영한 영상 등 폭설 직전 영상까지 포함해 총 10회에 18건의 영상을 확보했습니다.

소방방재청은 이를 토대로 피해규모를 분석하고, 위성영상을 활용한 재난재해 대응 체제를 구축 중입니다.

인터내셔널 차터는 유럽우주국(ESA), 프랑스우주국(CNES), 미국 국립해양대기청(NOAA), 일본우주항공연구개발기구(JAXA), 중국우주국(CNSA) 등 인공위성을 보유한 13개 국가 우주개발기관들이 자발적으로 조직한 국제협력기구로, 자연재해 등이 발생했을 때 인도적 차원에서 자국의 인공위성으로 촬영한 위성영상을 무상으로 제공하고 있습니다.

한국항공우주연구원은 국립방재연구소와 함께 인터내셔널 차터 가입을 추진, 지난해 하반기 인터내셔널 차터 이사회의 가입 승인을 받고 현재 관련 교육 및 현지 실사를 진행 중입니다.

인터네셔널 차터 가입으로 이번 폭설과 같은 재난 재해 발생 시 각국의 위성정보를 신속히 확보하여 재해의 현황 파악과 복구를 지원함은 물론 세계각국의 재난지역에 우리 위성정보를 제공함으로써, 국제 사회 일원으로도 크게 기여하게 될 것입니다.

<ALOS AVNIR-2 (JAXA, 일본 우주항공연구개발기구 제공) 촬영영상>

                               ‘10.11.12 촬영(폭설 전) ’11.2.12 촬영(폭설 후)


                       ‘10.11.12 촬영(폭설 전) ’11.2.12 촬영(폭설 후)

 International Charter 개요 

◆ 설립배경
  ○ '99.7월 제3차 우주의 평화적 이용에 관한 UN회의에서 유럽과 프랑스우주기구(ESA/CNES)가 International Charter - Space and Major Disaster의 설립을 제안하였고, 이듬해인 2000년 캐나다 우주기구인 CSA가 참여하면서 2000년 11월부터 활동이 개시됨

◆  주요활동
  ○ 전 세계를 대상으로 자연재해 또는 인재가 발생 시 회원기관의 지구관측위성을 이용하여 가장 효과적으로 위성자료의 수신 및 전달을 수행하여 재해대응에 기여할 수 있도록 일원화된 시스템을 제공
 ○ 발족 이후 '10.11월 10주년을 맞이하였으며, '11.2월까지 100여개 이상의 국가에서 300건 이상의 재해에 대해 위성정보를 제공

International Charter 회원 가입국 현황 (2011년 현재)

<해외 위성자료 촬영 일정>

위성종류

촬영 일시 (UTC)

촬영면적 (km)

해상도 (m)

비고

일본 ALOS

AVNIR-2

2011. 02. 12

70km x 80km

10m

4 Scene

PALSAR

2011. 02. 14 01:56

350 km x 350km

100m

2 Scene

유럽 SPOT-4

2011. 02. 20

-

10m(흑백), 20m(컬러)

자료 수신
예정


posted by 글쓴이 과학이야기

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  1. 우와 눈 많이 왔네요. 하늘에서 보면 아름답지만 군인들은 개고생했겠어요 ㅜㅜㅜ

2011. 1. 6. 09:20 대덕밸리과학소식/ETRI

GPS(Global Positioning System)는 미국 정부가 20,200km 상공에 항법신호를 송출하는 24개 위성을 배치해 지구 전역에서 움직이는 물체의 위치  고도? 속도 정보를 제공하는 위성항법시스템으로, 현재 유도 미사일과 같은 군사적 용도 뿐 아니라 측량이나 항공기, 선박, 자동차 등의 항법장치에 많이 이용되고 있습니다.

갈릴레오(Galileo)는 유럽 연합(EU)과 유럽 우주청(ESA)이 공동으로 추진하고 있는 유럽독자 위성항법시스템으로 30기의 인공위성을 중궤도(약 24,000km)상에 배치하여 항법신호를 제공할 계획으로 실시간 위치 계산 정확도가 1 m 이내로 현재 GPS 보다 뛰어난 정밀도를 제공하게 될 것으로 전망됩니다.

ETRI는 GPS와 갈릴레오 위성항법신호를 모두 처리할 수 있는 「위성항법 신호감시국용 GPS/갈릴레오 복합수신기 기술」을 순수 국내 기술로 개발에 성공했습니다.


 ■ 위성항법신호감시국용 GPS/갈릴레오 복합수신기 형상도
위성항법신호감시국은 GPS 및 갈릴레오 항법위성의 송출 신호를 감시하는 시스템으로 구성요소로는 온도, 습도 등의 정보를 처리하는 기상측정 장비, 수신기에 정확한 시각정보를 제공하는 기준클럭 장치 및 위성항법수신기로 이루어짐.

위성항법신호감시국용 GPS/갈릴레오 복합수신기는 전지구 위성항법시스템인 GPS와 갈릴레오가 송출하는 항법신호를 수신 처리하여 자신의 위치 산출 및 항법 데이타를 처리하는 수신기.


이번에 개발된 「위성항법 신호감시국용 GPS/갈릴레오 복합 수신기 기술」은 현재 사용되고 있는 GPS 항법신호와 민간용 갈릴레오 위성의 항법신호까지 함께 처리할 수 있어, 정밀도 및 신뢰도가 향상된 위치기반서비스 제공에 활용될 수 있습니다.

이를 통해 현재 사용되고 있는 GPS L1(1575.42 MHz) 항법신호는 물론 GPS 현대화에 따른 L5(1176.45 MHz), L2C(1227.60 MHz)신호와 민간용 갈릴레오(유럽 독자항법시스템) 위성의 항법신호인 E1(1575.42  MHz), E5a(1176.45 MHz)항법신호 까지 처리할 수 있게 됩니다.

현재 국내에는 GPS 신호 관측용 기준국 및 상시관측소 80여개소가 운용중이며 이를 통해 정밀지도제작, 우주측지, 지각운용 연구 및 측지 측량용으로 활용 중입니다.  

국내 위치기반 솔루션 제공업체를 중심으로 이번에 개발된 기술 이전을 요청하는 등 큰 관심을 보이고 있으며, 갈릴레오 위성이 정상 운용될 경우 파급효과가 클 것으로 전망됩니다.

ETRI는 개발 기술에 대한 기술 설명회, 기술 전시회를 통하여 국내외 위성항법 시장 개척을 위한 업체로의 기술이전을 추진할 계획입니다.

 ■ 위성항법 신호감시국용 GPS/갈릴레오 복합수신기 기술

▷'위성항법 신호감시국용 GPS/갈릴레오 복합 수신기 기술'은 현재 사용되고 있는 GPS 항법신호 L1(1575.42 MHz)와 GPS 현대화에 따른 새로 도입되는 GPS 항법신호 L5(1176.45 MHz), L2C(1227.60 MHz)는 물론 민간용 갈릴레오 (유럽 독자항법시스템) 위성의 항법신호 E1(1575.42  MHz), E5a(1176.45 MHz)까지 처리할 수 있다.
이는 향후 가용성 및 무결성이 향상된 위치기반서비스 제공에 활용될 수 있을 것으로 기대됨.

▷본 기술 개발을 통해 위성항법 신호감시국 주요 기능인 가시(可視)위성의 항법신호에 대한 신호품질감시, 데이터 품질감시 및 측정치 품질감시 기술을 확보.

▷소형 Balun칩 사용을 통한 안테나의 소형화, GPS 항법신호(L1) 대역부터 갈릴레오 항법신호(E5a) 대역까지 모두 수신할 수 있는 광대역 RF/IF 변환 기술, GPS 항법신호(L1)에 대한 강건성 기술 및 자동이득제어 장치 등의 개발     로 수신기 RF-Front End 성능 향상 기술도 확보함. 

※ Balun 칩 : 원형편파의 위성항법 수신용 안테나를 구성하는 두개의 안테나 소자에 단일 전송선로로부터의 RF 신호(Unbalanced Signal)를 역위상의 두개 신호로(Balanced Signal) 분리하여 공급하기 위한 수동 부품 칩.  

 ※RF/IF 변환기술 : 1.1~1.5 GHz 대역의 무선주파수 신호를 140MHz 중간주파수 대역으로 변환시키는 기술 

※수신기 RF-Front End 성능향상 기술 : 위성항법수신기의 안테나 및 RF/IF 변환부에서 잡음지수 향상, GPS L1 신호대역에서의 신호왜곡에 따른 대응 및 수신 신호레벨을 일정하기 유지하는 기술

▷GPS 항법신호(L1)와 갈릴레오 항법신호(E1)를 혼합하여 위치를 산출할 수 있는 기술개발로 항법신호의 가용도 및 정밀도(수평 3미터, 수직 6미터)향상 기술을 확보함.
GPS 위성 12채널 및 갈릴레오 위성 15채널을 동시에 신호 처리할 수 있는 기술 확보로 위성항법 다원화에 대비할 수 있는 기반 기술 확보함.


향후에는 위치정보 활용도 증가와 보다 정밀한 위치정보 필요성 증대, GPS 시스템 이외에 갈릴레오, QZSS(일본), COMPASS(중국)등의 신규 위성항법시스템 등장으로 GPS/갈릴레오 복합수신기 기술에 대한 관심도가 보다 증가될 것으로 전망됩니다.

일본이 개발중인 지역위성항법시스템 QZSS는 고타원 궤도상에 총 3기를 배치하여 동경지역에서의 항법위성의 가용도를 85% 이상을 제공할 목적으로 현재 1기가 발사되어 시험 중입니다.

COMPASS는 중국이 개발중인 전지구 독자항법시스템으로 2020년까지 35기 위성운용 목표(중궤도 30기, 정지궤도 5기)로, 현재 정지궤도 5기와 중궤도 1기가 배치된 상태입니다.

GPS/갈릴레오 복합 수신기 분야는 국외에서도 기술개발을 경쟁적으로 추진 중인 핵심기술로, 향후 위성항법시스템 뿐만 아니라 항법신호 다원화에 따라 고정밀 위성항법 복합수신기 시장 전망은 매우 밝다고 합니다.

연구책임자인 이상욱 ETRI 위성항법연구팀장은 "GPS 및 갈릴레오 항법신호를 동시에 처리할 수 있는 기술로 향후 다원화 항법신호 환경 하에서 안정적이고 향상된 위치기반서비스 제공에 필요한 위성항법 지상 인프라 핵심기술을 국산 기술로 개발했다는 점에 큰 의미가 있다"며 "본 기술을 그동안 수입에 의존해온 고정밀 위성항법 수신기에도 응용할 수 있다"고 밝혔습니다.

이번 기술은 방송통신위원회 주관으로 추진된 "위성항법지상국 시스템 및 탐색구조 단말기 기술 개발" 과제를 통해 개발되었으며, 정부는 2006년 9월에 한-EU 갈릴레오 협정을 체결한 바 있습니다.



  참   고   자   료


■ GPS/갈릴레오 복합수신기 주요 내용

○ GPS L1, L2c, L5 / 갈릴레오 E1, E5a 동시 수신이 가능한 광대역 RF/IF 변환     기술
○ 소형 Balun 칩 사용으로 안테나 소형화(20cm)
○ GPS L1, L2C, L5와 갈릴레오 E1, E5a 처리를 위한 복합 신호 감시국용 수신기기술
○ GPS 12채널 및 갈릴레오 15채널 동시 처리
○ 수평오차 : 3m 이하, 수직오차 : 6m(2dRMS)이하
○ TTFF(Time To First Fix) 성능
  - Cold start 40초 이하
  - Warm start 35초 이하
  - Hot start 4초 이하
  - Reacquisition 1초 이하
○ Sensitivity(신호민감도) 성능
  - Acquisition(신호획득) -142 dBm 이하
  - Tracking(신호추적)  -152 dBm 이하
○ 사용자 편의성을 고려한 UI(User Interface) 구현 기술

■ 위성항법시스템 개요

▷정의
  - 항법장비가 탑재된 위성을 통해 지상의 사용자에게 RF를 이용한 측위 및 시각정보 서비스를 제동하는 시스템
    * Radio Navigation의 일종

▷ 지상 수신국에서는 최소 4개 이상의 위성신호를 받아 100m 이내의 위치정보와 나노-초 단위의 시각 파악

▷ 사용자 위치산출은 위성의 위치와 항법정보(위성시계, 전리층 모델, 위성궤도요소, 위성상태 등)를 기반으로 삼각법에 의해 결정

▷ 위성합법시스템 국외 현황

  - GPS : 미국(국방성)에서 1973년부터 운영.
    고도 20,180Km, 위성수 24기 회전주기 11시간 58분(현재 31기 운용)
 
- GLONASS : 러시아(국방성)에서 1982년 위성발사.
    고도 19,100Km, 위성수 24기중 현재 21기 운용

  - 갈릴레오 : 유럽연합에서 1999년 사업착수.
    2014년 30기 위성운용 목표 
 
- COMPASS : 중국이 개발중인 전지구 독자항법시스템.
    2020년까지 35기 위성운용 목표(중궤도 30기, 정지궤도 5기), 현재 정지궤  
    도 5기와 중궤도 1기가 배치된 상태

  - QZSS : 일본이 개발하는 지역위성항법시스템.
    총 3기의 고타원 궤도상에 총 3기를 배치하여 동경지역에서의 위성의 가용
    도를 85% 제공할 목적으로 현재 1기가 발사되어 실험중임.

■ GPS 시스템 구성도


미국이 운용하는 전지구 항법시스템인 GPS는 크게 3가지로 이루어짐
  - 우주부문(Space Segment) : 우주공간에 떠 있는 위성
  - 모니터링관측소 : 위성이 송출 신호가 정상적인지를 감시
  - 제어부문 : 위성의 움직임으로 발생되는 위성의 궤도예측 및 위성을 제어하는 제어국을 모두 포함
  - 사용자부문 : 항법신호 수신를 통해 현재의 자신의 위치를 산출하는 단말기

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