누리호 성능검증위성

대한민국의 인공위성
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<colbgcolor=#0047a0><colcolor=#ffffff> 누리호 성능검증위성 (PVSAT)

제작사	AP위성
크기	930 x 892.3 x 903.4(mm)
중량	180kg _{(큐브위성 4기 포함)} 162.5kg _{(큐브위성 제외)}
임무	발사체 투입성능 검증, 큐브위성 사출, 우주핵심기술 검증탑재체 운용[1]
발사체	누리호
발사일	2022년 6월 21일
궤도	700km 태양동기궤도
임무수명	2년
{{{#!wiki style="margin: -0px -10px -5px" {{{#!folding [ 큐브위성 ] {{{#!wiki style="margin: -5px -1px -11px				<rowcolor=#ffffff> 위성명	임무	크기	수명
<colcolor=#373a3c,#ddd> 조선대학교 STEP Cube Lab-II	<colcolor=#373a3c,#ddd> 전자광학 / 중적외선 / 장적외선 다중밴드 지구관측	<colcolor=#373a3c,#ddd> 6U[2]	<colcolor=#373a3c,#ddd> 1년
서울대학교 SNUGLITE-II	정밀 GPS 반송파 신호를 활용한 지구대기관측 GPS RO 데이터 수집	3U	1년
연세대학교 MIMAN	200M 해상도로 1000km x 1000km 영역 미세먼지 모니터링	3U	6개월 미만
한국과학기술원 RANDEV	초분광 카메라를 활용한 지구 관측	3U	6개월	}}}}}}}}}

1. 개요2. 제원3. 큐브위성

3.1. STEP Cube Lab-II (조선대)3.2. RANDEV (카이스트)3.3. SNUGLITE-II (서울대)3.4. MIMAN (연세대)

4. 운용 기록5. 기타6. 참고 사진

[clearfix]

1. 개요

누리호의 2차 시험발사에서 사용된 성능검증위성. AP위성이 제작했으며, 2022년 6월 21일 발사된 누리호에 탑재되었다. '2019년 큐브위성 경연대회'에 입상한 4개 대학교 학생들이 만든 큐브위성들도 위성의 사출관에 탑재되었다. 이 위성들을 만든 대학생(학부생보다는 주로 석/박사생이다.)들은 자신들의 위성이 "큐브위성들 중 최초로 자국산 발사체에 실려서 우주로 쏘아올려지는" 뜻깊은 순간을 맞이하게 된다. 또한 이 위성들은 누리호에 실린 첫 위성이라는 또 다른 뜻깊은 타이틀도 달게 되는데, 누리호가 발사에 성공하면서 이것이 현실이 되었다.[3]

성능검증위성에는 전용 카메라가 탑재되어 있어 큐브위성의 사출과정을 촬영할 예정이며, 이와 관련된 영상데이터는 추후 지상국으로 전송하게 된다.

2. 제원

3. 큐브위성

누리호 2차 시험 발사 탑재 위성 공개

PVSAT 큐브위성 세부 정보 [4]
<rowcolor=#ffffff> 개발 기관 및 위성명	임무	크기	임무 수명
STEP Cube Lab-II	전자광학 / 중적외선 / 장적외선 다중밴드 지구관측	6U[5]	1년
SNUGLITE-II	정밀 GPS 반송파 신호를 활용한 지구대기관측 GPS RO 데이터 수집	3U	1년
MIMAN	200M 해상도로 1000km x 1000km 영역 미세먼지 모니터링	3U	6개월 미만
RANDEV	초분광 카메라를 활용한 지구 관측	3U	6개월

3.1. STEP Cube Lab-II (조선대)

STEP Cube Lab-II 상태

통신두절
2023년 5월 기준

<colbgcolor=#0047a0><colcolor=#ffffff> STEP Cube Lab-II

제작	조선대학교
크기	6U
임무	전자광학 / 중적외선 / 장적외선 다중밴드 지구관측
발사체	누리호
발사일	2022년 6월 21일
사출일	2022년 6월 29일
수명	1년

6월 29일 오후 4시 50분경 STEP Cube Lab-II가 성능검증위성으로부터 성공적으로 사출되었으며, 30일 오전 3시 48분경 조선대 지상국에서 일부 상태정보[6]를 수신했지만, 양방향 통신은 아직까지 이루어지지 않고 있다. 사출 순간을 보면 첫 사출순서라 그런지 위성이 다른 위성들에 비해 강한 회전이 걸린 채로 사출되어 위성이 빠르게 회전하고 있어 자세안정화가 될때까지는 통신이 불안정할것으로 예상된다. 통신모듈 문제로 통신상태가 좋지 않아 정상적 운용이 불가능할 것 같다는 보도가 나왔다.

누리호 성능검증위성 첫 큐브위성 사출 성공 우주 공간에서 촬영된 사출 장면 공개: 조선대팀 큐브위성 사출 장면.

항우연에서 발표한 3차 발사 프레스킷에 의하면, 22년 7월 1일 비콘 수신을 마지막으로 통신 불능 상태이다. 자체 개발 통신모듈의 열화로 인한 성능 저하로 추측된다고.

3.2. RANDEV (카이스트)

RANDEV 상태

상태 양호, 명령전송 불가
2023년 5월 기준

<colbgcolor=#0047a0><colcolor=#ffffff> RANDEV

제작	한국과학기술원
크기	3U
임무	초분광 카메라를 활용한 지구 관측
발사체	누리호
발사일	2022년 6월 21일
사출일	2022년 7월 1일
수명	6개월

7월 1일 오후 4시 38분경 성능검증위성으로부터 성공적으로 사출되었으며, 2일 오전 3시 42분경 카이스트 지상국에서 상태정보를 10여차례 수신했으며, 3일 오후 4시 10분경 양방향 통신 성공을 확인했다.

누리호 성능검증위성, 두번째 큐브위성 사출 성공(KAIST RANDEV): 카이스트팀 큐브위성 사출 장면.

3차 발사 프레스킷에 의하면, 위성 상태는 양호하나 위성에 명령 전송이 불가해 향후 다른 지상국 안테나로 명령 전송을 시도할 예정이다.

3.3. SNUGLITE-II (서울대)

SNUGLITE-II 상태

통신두절
2023년 5월 기준

<colbgcolor=#0047a0><colcolor=#ffffff> SNUGLITE

제작	서울대학교
크기	3U
임무	정밀 GPS 반송파 신호를 활용한 지구대기관측 GPS RO 데이터 수집
발사체	누리호
발사일	2022년 6월 21일
사출일	2022년 7월 3일
수명	1년

7월 3일 오후 4시 25분경 성능검증위성으로부터 성공적으로 사출되었으며, 오후 4시 29분과 5시 56분경 큐브위성의 상태정보를 수신했으나 수신된 데이터에 오류가 포함돼 있음이 확인되었다. 4일 새벽 3시 21분경 상태정보 수신을 재시도하였으며, 양방향 교신에 성공하였다.

사출 초기부터 있던 큐브위성 전기부의 이상으로 안테나와 통신 모듈 데이터 송수신에 문제가 있는 것을 확인됐다. 스누글라이트-2는 7월 12일 이후 통신이 다운되는 등 지속적으로 문제가 발생하며 지금은 위성상태정보 수신이 안되고 있다.[7]

누리호 성능검증위성, 세 번째 큐브위성 사출 성공(서울대 SNUGLITE-Ⅱ): 서울대팀 큐브위성 사출 장면.

3차 발사 프레스킷에 의하면, 22년 7월 12일 이후로 통신 두절 상태다. 대체 통신 모듈인 S-Band 활용을 시도하고 있다. 원인은 통신모듈과 탑재컴퓨터간 오류로 추측된다고.

3.4. MIMAN (연세대)

MIMAN 상태

소프트웨어 업데이트중
2023년 5월 기준

<colbgcolor=#0047a0><colcolor=#ffffff> MIMAN

제작	연세대학교
크기	3U
임무	200M 해상도로 1000km x 1000km 영역 미세먼지 모니터링
발사체	누리호
발사일	2022년 6월 21일
사출일	2022년 7월 5일
수명	6개월 미만

7월 6일 오전 3시 8분경 상태정보 수신에 시도하였던 마지막 큐브위성의 상태정보 수신에는 실패하였으나, 금일 오후 4시 46분에 교신을 재시도하였다. 그러나 7월 8일 8시에도 교신을 실패하였지만, 통신 시도는 계속 이어 나갔다. 그러던 중 8월 22일 사출 후 48일 간의 시도 끝에 교신에 성공하였다.[8]

누리호 성능검증위성, 마지막 4번째 큐브위성 사출 성공(연세대 MIMAN): 연세대팀 큐브위성 사출 장면.

조금 안 좋은 소식이 들려온다. 충전상태가 불량하다고 한다. 임무를 수행할 수 있을지 걱정되는 상황이다.

카이스트를 제외한 나머지 대부분 사출 후 위성의 회전속도가 너무 빨라 문제라고 한다.

3차 발사 프레스킷에 의하면, 위성과 교신이 아주 양호한 상태이고, 현재 소프트웨어를 업데이트 중이다. 모두 업데이트 된 후 임무 수행을 시작할 예정이다.

4. 운용 기록

2022년 6월 21일 KST 16:00 - 누리호 2차 발사
2022년 6월 21일 KST 16:40 - 남극 세종 과학기지와 첫 교신
2022년 6월 22일 KST 3:00 - 대전 한국항공우주연구원 지상국과 쌍방향 통신 성공. 모든 기능 정상 작동 확인.[9]

5. 기타

성능검증위성은 지구 태양동기궤도를 하루에 약 14.6바퀴 궤도운동을 하도록 설계되어 있으며, 향후 1달간 초기 운영 기간을 거친 이후 본격적인 임무를 수행할 예정이다.

성능검증위성에는 국내 기술로 개발된 발열전지, 제어모멘트자이로, S-Band 안테나가 탑재되어 있는데, 성능검증위성의 운용기간 동안 이러한 탑재체가 실제 우주환경에서 설계된 성능을 잘 발휘하는지에 대해 확인할 예정이다.

성능검증위성에 탑재한 발열전지 실증에 성공했다. 발열전지는 원자력 전지에서 방사성 동위원소 열원만 전기 히터로 대체한 것이다. 미국과 러시아에 이어 세계 세 번째라고 한다. 누리호에 실린 원자력전지 실증 성공.. 美·러시아 이어 3번째

배치된 위성에서 추가적으로 큐브 위성을 직접 사출하는 기술은 잘 사용되지 않는 기술에 속한다.[10] 보통 위성 사출 단말에 큐브 위성 사출 단말을 따로 할당 하는것이 일반적이다. [11]

6. 참고 사진

파일:SE-0202b17c-9dee-4409-8f7b-1bb3d66d2f38.jpg

[1] 발열전지, 제어모멘트자이로, S-band 안테나[2] 1U= 100x100x100(mm), 1.33kg[3] 현재까지 큐브위성 사출은 전부 성공적으로 이루어졌으나 큐브위성 사출 이후 양방향 통신(교신)의 경우 큐브 위성 4대 중 3대는 성공하지는 못했고 RANDEV (카이스트) 위성만 양방향 통신에 성공했다.[4] 탑재 위성 세부정보 [5] 1U= 100x100x100(mm), 1.33kg[6] 당초 목표했던 20회의 수신 중 2회만 수신[7] 서울대 큐브위성, 상태 확인 안돼···4기 중 KAIST만 생존 [8] 오랜 기간 통신 두절 시 자동 재부팅하게 프로그램 되어 있었고, 그로 인해 껐다 켜져서 통신이 연결되었다고 한다.[9] 이 교신에서는 원격명령을 통해 위성 시각과 지상국 시각을 상호 동기화하도록 하고, 성능검증위성에 탑재된 GPS 수신기를 활성화하도록 하였다. 아울러, 향후 3축 자세제어를 위해 필요한 궤도정보도 지상국에서 성능검증위성으로 전송하였다.[10] 이는 큐브 위성 사출시 작용 반작용에 따라 위성에 부하를 주기 때문.[11] NASA가 시작한 방식