[누리호 성공] 탑재위성 8기 '미션'은…우주날씨·북극해빙 관측

차세대2호, 첫 국산 SAR 장착하고 '지구전체 우주방사선' 지도 제작
도요샛 4기, 편대비행하며 NASA와 우주날씨 관측 공동 연구

누리호에 실린 위성 8기는 각각 우주 기상현상 관측, 북극 해빙 변화 탐지 등 임무를 띠고 우주 궤도에 오른다.

현재 위성 7기는 누리호에서 정상 분리된 것으로 확인됐다.

큐브위성인 도요샛 4기 중 1기만 제대로 사출됐는지 확인하고 있다.

제일 먼저 우주에 쏘아 올려진 주탑재 위성인 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구소의 차세대 소형위성 2호(NEXTSAT-2)는 고도 550㎞ 태양동기궤도에서 국산 소형 X-대역 영상레이더(SAR)를 이용해 지구를 관측하는 임무를 수행한다.

장태성 KAIST 인공위성연구소 사업단장은 지난 2일 사전브리핑에서 "북극 해빙 변화나 산림 영역 변화, 해양 오염 등에 위성을 활용할 것"이라며 "우주방사선 변화를 측정해 전 지구적 우주방사선 지도를 만드는 것도 목표"라고 말했다.

누리호 3차 발사 시각이 오후 6시 24분으로 정해진 배경에도 이 위성이 있다.

이 시각에 누리호를 발사하면 많은 전력이 필요한 차세대 소형위성 2호가 24시간 내내 태양에 노출되는 '여명-황혼궤도'에 무사히 안착해 임무를 잘 수행할 수 있기 때문이다.

SAR은 임무 수행에서 '핵심 요원'이다.

일반 광학카메라는 구름이 껴 어두운 날씨엔 지형과 지물을 인식하기 어렵다.

그러나 SAR은 지상으로 전파를 쏘고 지상에서 산란해 돌아온 정보를 수신해서 이를 영상으로 복원하는 방식으로 지형·지물을 인식하기 때문에 기상 영향을 받지 않고 밤낮으로 지상을 관측할 수 있다.

국내 기술로 개발된 SAR이 우리 위성에 탑재되는 건 이번이 처음이다.

연구팀은 SAR이 관측한 영상을 활용해 한반도 이상기후에 직접 영향을 미치는 북극 해빙의 변화와 대형 빙산의 위치, 면적 변화 등을 분석할 예정이다.

또 관련 정보를 인공지능(AI)과 결합해 극지 해빙의 유형을 분류하는 작업도 계획 중이다.

산림 생태변화와 해양 오염 탐지에도 활용된다.

SAR이 찍은 영상으로 고지대 침엽수 고사 증상을 연구하거나 유류 유출, 오염 모니터링 등 해양 환경오염 등을 연구할 수 있다.

차세대 소형위성 2호와 교신은 주관제소인 대전 카이스트 지상국, 부관제소인 스웨덴 보덴 지상국, 비콘 수신소인 남극 세종기지 등이 담당한다.

부탑재 위성인 큐브위성 7기도 크고 작은 임무를 맡았다.

한국천문연구원이 개발한 도요샛 4기와 우주전문기업 루미르, 져스텍, 카이로스페이스의 위성 각 1기가 그 주인공이다.

도요샛 4기는 우주 날씨를 관측하기 위해 개발됐다.

편대 비행을 하며 지구자기장 등 우주 날씨의 미세구조를 관측할 계획이다.

편대 비행은 여러 비행기가 열이나 줄을 지어서 하는 비행을 말한다.

도요샛 위성 4기는 하나의 궤도 평면상에서 남북 방향 일렬로 비행(종대 비행)하며 우주 날씨의 시간적 변화를 관측하고 동서 방향으로 비행(횡대 비행)하면서 우주의 공간적 변화를 관측한다.

입자 검출기를 통해 1초 이하 짧은 시간 깜빡이는 오로라를 발생시키는 고에너지 전자도 관측할 예정이다.

이재진 천문연 우주과학본부장은 "큐브위성이라 해도 큰 위성과 사양이 별반 다르지 않다"며 "도요샛 관측 결과를 바탕으로 미국항공우주국(NASA)과 공동 연구를 수행하기로 했다"고 말했다.

다만 위성 1기가 만약 사출되지 않았다면 3대만으로도 편대 비행을 통한 목표 임무가 가능할지는 지켜봐야 하는 상황이다.

루미르의 LUMIR-T1의 임무는 우주 방사선량을 실시간으로 측정하는 것이다.

우주 방사능으로 인한 기기 오류를 극복하는 기능이 잘 작동하는지도 확인한다.

져스텍의 JAC는 중량 약 4㎏으로 이번 탑재 위성 중 가장 가볍다.

해상도 4ｍ의 우주용 광학 관측 카메라로 관측 영상을 획득할 예정이다.

카이로스페이스의 KSAT3U 위성은 지표면 편광 데이터를 통해 기상현상을 관측하는 것이 목표다.

위성 기능이 고장 나거나 임무가 종료되면 자동으로 작동해 위성이 조기에 궤도 이탈한 후 대기권에 진입, 소멸하도록 하는 우주쓰레기 경감 기술을 실증할 예정이다.

/연합뉴스