초록
고흥에 위치한 나로 우주센터에서 화성 탐사선을 발사하기 위한 최적의 발사 시간대를 결정하는 연구를 수행하였다. 행성간 탐사선의 발사시기 선정은 크게 일년 중 발사 가능한 날짜(Launch window)를 선정하는 것과 선정된 날짜의 어느 시간대(Daily launch window)에 발사해야 할 것인가로 나누어 볼 수 있다. 최적의 발사 날짜를 선정하기 위하여, 지구 출발 날짜와 화성 도착 날짜에 대응되는 에너지(C3), 목표 행성까지의 비행시간, 도착할 때의 속력, 지구에서 출발할 때 $V_{\infty}$ 벡터의 적위, 그리고 도착할 때 $V_{\infty}$ 벡터의 적경과 적위를 계산하여 그래프로 나타내었다. 선정된 날짜에서의 발사 시간대 결정은 발사장의 위치와 지구의 자전에 의한 영향을 고려하여 산출하였다. 본 논문에서는 Lambert 이론으로부터 2027년의 발사 가능 날짜를 선정하기 위한 계산 결과를 예로서 제시하였다. 고흥에 위치한 나로 우주센터에서의 발사를 가정하여, 선정된 날짜의 어느 시간대에 발사가 가능한지를 산출하였으며, 케네디 우주센터에서의 경우와 비교하여 어느 정도의 타당성이 있는지 살펴보았다.
Earth to Mars ballistic mission opportunities from Naro Space Center are studied. Determining ballistic mission opportunities can be divided into two major parts, i.e. the launch window and the daily launch window determination. At the launch window determination parts, Porkchop diagrams of Earth launch C3 magnitude, total mission duration, declination of $V_{\infty}$ vector at the Earth launch, and declination & right ascension of $V_{\infty}$ vector at the Mars arrival are examined. The location of launch site and rotation effects of the Earth are considered during the daily launch window determination parts. Using Lambert method, various Porkchop diagrams of launching in 2027 are examined for example. The daily launch window of Naro Space Center at that year was checked to verify the launch possibility by comparing with the Kennedy Space Center.
