과학기술위성 2호의 주요 임무는 주 탑재체인 마이크로웨이브파 라디오미터(DREAM: Dual-channel Radiometers for Earth and Atmosphere Monitoring)개발, 부 탑재체인 레이저 반사경(SLR: Satellite Laser Ranging) 개발, 그리고 위성체 핵심기술 선행연구를 위한 Frame-Type 위성구조체, 복합소재 태양전지판, Dual-Head 별추적기, CCD 태양센서, 펄스형 플라즈마 추력기, 소형 탑재 컴퓨터 및 고속 X-band 송신기 개발 등을 포함한 100kg급 저궤도 소형위성 개발이다. 본 논문에서는 과학기술위성 2호 시스템에 대하여 설명을 한다. 과학기술위성 2호의 시스템 정의 및 기본적인 운영개념, 과학기술위성 2호의 주 탑재체인 마이크로웨이브파 라디오미터, 부 탑재체인 레이저 반사경, 그리고 이들을 지원하기 위한 위성본체 등을 포함한다.
과학위성 1호는 기존의 우리별 1,2,3호의 개발경험을 바탕으로 기술 습득과 독자 개발의 단계를 거쳐 기술의 최적화와 동시에 원자외선 분광기, 우주과학 탑재체, 원격 자료 수집 등의 우주 환경 측정 및 지상 생명체 탐사의 임무를 수행하기위한 최초의 국내 위성이다. 과학위성 1호 지상국 시스템은 과학위성 1호의 맡은바 임무를 원활히 수행할 수 있도록 각종 명령이나 프로그램을 위성으로 송신하여 위성을 조정하고, 위성의 건강상태를 파악할 수 있는 원격검침정보와 탑재체로부터 측정된 실험자료를 수신하며, 수신된 모든 자료를 저장, 처리 및 관리하여 위성의 상태를 정상적으로 유지하고 수신 자료를 요구하는 사용자들에게 분배하기 위한 목적으로 개발되었다. 본 연구에서는 과학위성 1호 지상국 시스템의 개발 및 설치에 관한 전반적인 사항에 대하여 살펴보았다.
과학기술위성 1호(STSAT-1)는 위성의 자세를 제어하기 위하여 Reaction Wheel Assembly(RWA)를 적용하였으며, 위성의 무게중심에 Wheel의 회전수에 비례하는 관성모멘트를 발생시켜 자세를 제어하였다. 과학기술위성 2호(STSAT-2)는 과학기술위성 1호에 적용하였던 반작용휠(RWA)과 펄스형태로 동작시켜 위성의 자세 및 궤도제어를 위하여 요구하는 추력을 얻을 수 있는 펄스형 전기 추진시스템(Pulsed Plasma Thruster: PPT)이 탑재된다. (중략)
과학위성 1호는 2003년 9월 26일 러시아 플레세츠크 발사장에서 발사되었다. 고도 690Km 상공에서 원형궤도를 그리며 우주에서의 임무수행을 시작했다. 과학위성 1호의 1차 전지는 태양으로부터 생산된 전기에너지를 사용하며, 2차 전지는 NiCd Battery를 사용한다. 이와 같이 1차 전지와 2차 전지를 최적의 상태로 제어하여 위성의 전력공급시스템으로써의 역할을 수행하게 될 과학위성 1호 전력시스템은 크게 Solar Power Regulator(SPR), Power Supply Unit(PSU), Power Distribution Unit(PDU), 및 Battery Cell Monitor / Pyrotechnic Device Support Equipment(BM/PDSE)로 구성 되어있다. 따라서, 본 논문에서는 과학위성 1호의 전력공급을 담당하는 System Unit 별 기능, 신호흐름, 전력분배 원칙 등에 대하여 연구하였다.
위성 레이저 레인징은 위성의 궤도를 관측하는 가장 정밀한 측정법으로 과학기술위성2호의 정밀 궤도 결정에 사용될 예정이다. 본 논문은 과학기술위성2호에 부탑재체로 탑재 될 위성 레이저 레인징용 레이저 반사경 조합의 개발을 보고한다. 현재 1 세트의 레이저 반사경 조합이 설계, 분석, 제작, 광학 시험 및 조립이 완료되었다.
한국과학기술원 인공위성연구센터는 우리별 1, 2, 3호의 성공적인 개발 및 발사에 이어 2003년 발사예정으로 과학위성 1호를 개발하고 있다. 과학위성 1호는 주탑재체로 원자외선분광기와 우주플라즈마 관측시스템을 탑재하고 있으며, 우리별 1, 2, 3호의 기술적 유산인 박스형태의 적층식 기계수조로 설계되어 있다. 현재 과학위성 1호는 인증모델의 설계 및 제작과 인증수준의 열진공시험 및 발사환경시험을 성공적으로 마친 상태이다. 본 논문에서는 과학위성 1호 인증모델을 기계구조시스템을 중심으로 소개하고, 발사환경시험 결과를 보고한다.
본 논문에서는 전남 고흥의 외나로도에서 국내 최소의 소형 발사체(KSLV-1)에 의하여 발사될 과학기술위성 2호의 임무 수행을 위한 운영 개념을 설명하였다. 과학기술위성 2호의 주요임무는 주 탑재체인 진공자외선 카메라를 통하여 태양의 Lyman-alpha 이미지 촬영, 부 탑재체인 레이저 반사경을 이용하여 위성의 정확한 위치 측정에 있다. 또한 위성본체의 신기술 검증도 수행하게 된다.
과학기술위성 3호는 드네프르 발사체에 의해서 클러스터 형태로 발사될 예정이다. 본 논문에서는 과학기술위성 3호의 발사와 관련된 기계적 인터페이스, 전기적 인터페이스, 궤도 인터페이스, 발사장 인터페이스, 환경 인터페이스 등을 세부 적으로 기술한다. 이러한 인터페이스를 바탕으로 소형위성의 클러스터 발사의 기본적은 개념을 정의 할 수 있으며, 추후 소형위성 발사와 관련된 기본 기술을 확인 할 수 있다.
2005년 국산 소형위성 발사체에 탑재되어 발사 될 예정으로, 과학기술위성2호의 개발이 2002년 10월부터 시작되었다. 과학기술위성2호는 약 100kg의 소형위성으로, 경사각 60~80$^{\circ}$의 300km x 1500km 타원궤도에 발사될 것으로 예상되고 있으며, 라만-a태양촬영망원경(LIST, Larman-a Imaging Solar Telescope)과 레이저정밀거리측정용 반사경이 각각 주 및 부 탑재체로 탑재될 예정이다. 위성레이저정밀거리측정(SLR, Satellite Laser Ranging)이란 위성간의 거리를 가장 정확하게 측정할수 있는 축지학적 기술이다. (중략)
과학기술위성2호는 2007년 12월에 발사될 예정이다. 이 위성의 주관측기는 DREAM으로서, 주요 임무는 지구 또는 대기로부터 발생되는 복사에너지를 라디오파 대역에서 관측하는 것이다. 이 외 과학기술위성2호는 과학기술 실험용기기로서 정밀디지탈 태양센서, 2중헤드 별센서 등이 탑재되며, 과학기술위성2호의 자세제어 및 모멘텀 덤핑용 과학기술실험용 탑재체로서 펄스형 플라즈마 추력기가 실린다. 본 논문에서는 관측기기 및 과학기술실험용 탑재체 등의 운용모드를 고려한 과학기술위성2호의 운용모드에 따른 전력의 수요예측에 대하여 연구하였고, 임무를 수행하는 동안 안정적인 전력을 공급하기위한 필요전력에 대하여 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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