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과학기술정보통신부와 한국항공우주연구원은 오늘(25일) 오후 6시 44분쯤 누리호 3차 발사체가 목표 궤도 550km에 도착해 탑재 위성 8기를 모두 투입한 후 비행을 종료했다고 밝혔습니다.
누리호 3차 발사체는 오늘 오후 6시 24분 정각에 발사돼 1단, 페어링, 2단 분리 등의 비행 절차를 순조롭게 진행했는데요. 이후 오후 6시 37분쯤 목표 궤도인 550km에 도착해 주탑재체인 차세대 소형 위성 2호를 제일 먼저 분리했습니다. 그리고 20초 간격으로 져스텍사의 JAC, 루미르 사의 LUMIR-T1, 카이로스페이스의 KSAT3U 등 민간업체의 큐브 위성 3기를 차례로 사출했습니다.
이어서 누리호 3차 발사체는 한국천문연구원의 도요샛 위성 4기도 20초 간격으로 순차적으로 방출해 궤도에 투입하면서 성공했습니다.
누리호 날씨 관측과 점검
현재 누리호가 기립해 있는 고흥의 날씨는 포근한 5월의 기운이 가득합니다. 모든 준비가 다 되었다 해도 날씨가 허락되지 않는다면 우주로 날아오르는 것은 불가능한 일입니다. 고흥이 해안이다 보니 바람의 영향이 많습니다.
지상의 경우 초속 15미터 이상의 강풍이 불지 않아야 우주로 향할 수 있고 비행 경로상에 번개도 없어야 합니다. 또한 하늘의 바람도 중요하기 때문에 고층풍 측정을 위해 풍선을 띄우게 됩니다.
누리호의 길이가 47미터에 이르다보니 측면에서 부는 바람에 영향을 많이 받아 신경 쓸 부분이 많습니다. 여기에 탑재 위성이나 계기들에 영향을 미칠 수 있는 태양풍까지 고려해야 한다고 하니 정말 우리만 잘한다고 되는 건 아닌 것 같습니다.
어제 오후 늦게 기상 상황 등을 점검하기 위한 발사관리위원회가 열리기도 했습니다. 오늘 비가 올 가능성은 매우 낮고 바람도 초속 5미터 이하로 불어서 발사를 위한 기상조건은 만족시킬 것으로 분석됐습니다. 또, 비행 궤적상에 낙뢰 가능성도 매우 낮은 것으로 관측됐습니다.
조립동에 있던 누리호가 발사대에 세워졌다는 건 순조롭게 모든 과정을 마쳤다는 것을 의미합니다. 1,2,3단 조립 상태도 최종적으로 살피고 센서등의 작동 여부도 점검했습니다. 다만 누리호에 연결된 엄빌리칼에서의 기기작동 여부는 다시 한번 점검이 이루어질 예정입니다.
앞서 2차 발사때도 이 과정에서 센서 이상이 확인됐는데 조립동에서의 점검이 끝이 아니고 발사 직전까지 돌발 변수가 있을 수 있습니다. 연구진과 제작진이 긴장할 수밖에 없는 이유입니다.
누리호 발사 일정
오늘 누리호 발사 예정시간은 오후 6시 24분, 전후 30분으로 잡혀 있습니다. 발사 절차가 시작되면 어떤 과정을 거쳐 우주로 날아갈지 궁금한데요. 우선 이륙 후 2분 5초가 지나면 가장 무거운 1단이 분리됩니다. 지상에서 약 65킬로미터 지점인데요. 발사체가 계속 상승하면서 이륙 후 3분 54초가 지나면 위성을 감싼 페어링이 분리됩니다.
일단 지상에서 200km 이상 벗어나면 공기가 희박해져서 결국 저항이 거의 없는 상태가 됩니다. 이런 상황에서 무게가 줄어들게 되면 연료 대비 비행 효율이 높아집니다.
페어링이 분리된 뒤엔 2단이 분리되고 3단에 올려져 있는 차세대 소형 위성 2호와 큐브위성 7개가 차례로 분리됩니다. 첫 위성 분리는 13분 3초 정도에 이뤄지고 20초마다 큐브위성 한개씩 삭출됩니다. 이렇게 1138초, 약 19분 정도면 모든 비행이 마무리됩니다.
누리호 3차 발사 특징
이번 누리호 발사가 1, 2차 때와 가장 큰 차이점은 실제 위성을 싣고 간다는 점입니다. 지난 1차 발사때는 가짜 위성인 위성 모사체를 실었습니다. 1.5톤짜리 인공위성 모양의 쇳덩이를 싣고 갔고 2차 때는 위성 모사체와 함께 성능검증 위성과 큐브위성 4개가 탑재됐습니다. 당시에도 무게는 1.5톤으로 맞춰져 있었습니다.
1, 2차는 누리호의 성능 검증에 초점이 맞춰져 있었던 것이어서 위성을 70km 상공까지 올릴 수 있을 것인가에 중점을 맞춰서 시험이 진행됐습니다. 하지만 1차 때 궤도를 돌기 위한 목표 속도가 초속 7.5km에 도달하지 못하는 바람에 궤도 안착에 실패하고 지구로 떨어져 버렸습니다.
하지만 2차 발사는 성공했는데요. 위성도 제대로 분리되었습니다. 이번 3차 발사에 손님을 태운다는 의미는 누리호가 임무를 가진 8개 위성을 싣고 우주로 떠난다는 겁니다. 이제까지는 검증 작업이었다고 보면 3차는 실전이라고 이야기할 수 있습니다. 누리호가 1단과 2단을 제대로 분리하고 위성까지 목표 궤도에 안착하면 성공적인 발사가 되는 것입니다.
두 차례 누리호 발사를 통해서 우리나라는 1.5톤의 실용급 위성을 자력으로 올릴 수 있는 7번째 국가가 됐습니다. 이번에는 임무 고도도 낮아지고 탑재 중량도 줄었습니다. 앞선 두 차례 발사는 1.5톤짜리 위성을 실어나를 수 있는 발사체 개발이 목표였고 목표 궤도가 지상 700km였습니다.
하지만 이번엔 진짜 실용위성을 쏘아 올리기 때문에 이런 위성 손님들이 필요로 하는 높이까지만 올라갑니다. 지상 550km, 그리고 탑재 중량도 504kg으로 줄었습니다.
누리호 8개 위성의 임무
차세대 소형 위성 2호는 지상 관측 임무를 수행합니다. 지구를 하루 15바퀴씩 돌면서 레이더 신호를 통해 해수면과 산림 등을 관측하고 특별히 전력 사용량이 많아서 24시간 태양을 바라보는 궤도를 돌게 됩니다. 이번 누리호에서 가장 중요한 손님입니다.
또한 나사가 협력을 제안한 위성도 있습니다. 도요새 이름을 따 도요샛이라고 명명한 천문우주연구원의 위성 4개입니다. 도요샛의 임무는 태양풍과 지구자기장 등 우주 날씨 관측인데요. 나노급 위성인데 4기가 세계 최초로 종대와 횡대 비행을 실시합니다. 민간위성 3기는 지구 관측과 우주 방사능 측정, 자세 제어 등 우주 기술 검증에 활용됩니다.
성공 여부 교신은 언제쯤?
위성은 가장 먼저 대전 카이스트 지상국에 신호를 보낼 계획입니다. 신호를 서로 주고받는 교신은 아니고 대전 지상국에 처음으로 접속한다고 볼 수 있습니다. 또한 부관제소인 스웨덴 보덴지상국, 위치 정보를 주기적으로 보내는 기기인 비컨의 수신소 남극 세종기지 등과 교신하면서 임무를 수행하는데요.
위성의 초기 교신 결과는 발사 후 1시간 30분 쯤 뒤에 나오고, 공식 교신 결과는 발사 다음 날인 내일 오전 11시에 브리핑을 통해서 발표됩니다.
누리호 연구진들은 맨땅에 헤딩이라는 표현을 많이 쓰곤 한다고 합니다. 30년 간 수많은 시행착오가 켜켜이 쌓여서 오늘의 누리호가 있을 수 있는 거겠죠? 연구진들의 땀과 노력의 결실인 누리호가 무사히 우주로 날아오르는 모습 볼 수 있길 간절히 바랍니다.
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