10일 오전 4시 30분 전후로 예상되는 과학기술위성 2호와의 첫 교신은 어떻게 이뤄질까.

9일 위성 운영을 담당할 한국과학기술원(KAIST) 인공위성연구센터에 따르면 과학기술위성 2호는 발사 후 540초 가량 지나 나로호 상단과 완전 분리되는데 이때의 위치는 나로우주센터로부터 2천50㎞ 떨어진 태평양 상공이 된다.

발사 후 2∼3시간 가량 지나면 위성은 북극 상공을 통과하게 되고 이때 노르웨이가 운영하는 스발바르 지상국이 과학기술위성 2호의 비콘(Beacon.응급신호발생기) 신호를 감지하게 된다.

위성의 존재를 알릴 때 사용되는 비콘 신호는 정상적으로 위성분리가 이뤄질 경우 자동적으로 15초 동안 신호를 보내고 45초 동안 쉬는 동작을 반복하게 된다.

이 신호가 감지되면 위성이 정상궤도에 진입했음을 확인할 수 있다.

스발바르 기지국은 KAIST 인공위성센터와 발사 1시간, 2시간30분, 4시간 후 등 모두 3차례 비콘 신호 수신을 대행해 주기로 협정을 맺었기 때문에 정상적으로 위성이 발사돼 비콘이 수신된다면 인공위성센터로 결과를 즉각 통보하고 인공위성센터는 스발바르 기지국이 보내준 위성의 궤도정보 등을 토대로 위성안테나를 적정 지역으로 움직여 수신준비를 하게 된다.

과학기술위성 2호가 한반도 상공에 근접해 인공위성센터와 교신이 가능한 조건이 이뤄지는 첫 시점은 발사 후 11시간 27분부터 43분까지 16분 동안이며 교신이 가장 확실하게 이뤄질 수 있는 때는 발사 후 13시간 9분부터 28분까지 19분 동안이다.

반면 스발바르 기지국과 KAIST 인공위성센터가 비콘 신호를 수신하지 못할 경우 미국의 북미항공우주방위사령부(노라드.NORAD)로부터 궤도 정보를 받아야 하는데, 최대 3일 정도 기간이 소요된다.

노라드는 위성과 우주쓰레기 등 우주상을 떠도는 모든 물체를 확인할 수 있기 때문에 과학기술위성 2호가 정상적으로 발사된다면 노라드의 데이터에는 위성의 예상 궤도에 위성과 2단 로켓 부분 등 두개의 새로운 우주물체가 나타나게 된다.

이 경우 위성이 예상궤도는 벗어났지만 일단은 성공적으로 발사된 것이기 때문에 인공위성센터는 노라드로부터 받은 정보를 토대로 위성 예상위치로 안테나를 고정시킨 뒤 교신을 시도하게 된다.

그러나 궤도에 오르지 못했거나 2단 로켓과의 분리실패로 비콘 신호를 쏘지 못하는 경우와 2단 로켓과의 분리는 이뤄졌지만 위성의 고장 등으로 인해 비콘 신호가 나오지 않는 경우 교신에 실패할 수도 있다.

비콘 신호도 없고 약 3∼4일 후 노라드의 데이터에도 존재가 없다면 위성궤도 진입이 실패했다고 보면 된다.

이와 관련, KAIST 인공위성센터는 첫 교신을 통해 위성의 전반적인 상태를 점검할 계획이다.

가장 중요한 점검사항은 위성의 전력공급 상황으로, 위성의 태양전지판이 제대로 펴지지 않아 전력이 공급되지 않는다면 위성은 무용지물이 되고 만다.

우주공간에서는 태양에너지를 전기에너지로 변환해 위성의 임무수행에 필요한 충분한 에너지를 확보해야 하는데 과학기술위성은 낮 주기에 필요한 전력은 태양전지로부터 생산하고 식(蝕.Eclipse) 주기에 필요한 전력은 배터리로부터 공급받는다.

위성의 온도도 중요한 점검대상의 하나인데 우주궤도 상에서의 극심한 온도변화에도 위성이 정상적으로 임무를 수행할 수 있으려면 위성 내.외부 장비의 온도가 허용한계 이내로 유지돼야 한다.

인공위성센터는 이와 함께 교신을 통해 위성에 탑재된 컴퓨터의 상태와 위성의 자세, 현재 위치 등도 점검하게 된다.

이상현 시스템팀장은 "지금까지 수십차례에 걸친 교신훈련을 통해 충분한 대비를 해온 만큼 위성과의 교신을 완벽하게 수행할 수 있을 것으로 자신한다."라고 말했다


(대전연합뉴스) 정윤덕 기자 cobra@yna.co.kr

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