• Title/Summary/Keyword: 행성간 우주탐사

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행성 근접통과를 이용한 행성간 탐사선의 궤도 설계에 관한 연구

  • 송영주;유성문;박은서;박상영;최규홍;윤재철;김방엽;김병교;최준민
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2003.10a
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    • pp.50-50
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    • 2003
  • 본 연구에서는 행성 근접통과(Gravity Assist, Swingby, Flyby)를 이용한 행성간 탐사선의 궤도를 설계할 수 있는 알고리즘 개발을 자체적으로 수행하였다. 미 항공우주국(NASA)에서는 이를 이용한 행성간 탐사선의 궤도에 관한 연구를 이미 1950년대부터 시작하여 왔으며, 1973년 Mariner 10호가 한번에 두 행성, 금성과 수성을 탐사하는데 성공하였다. 행성간 임무에 있어서 행성 근접통과를 적절하게 이용한다면 임무 수행시 요구되는 에너지를 최소화 시킬 수 있어 발사비용의 절감효과와 함께 한번의 발사로 여러 행성의 탐사가 가능하여 임무의 효율성을 증대 시킬 수 있다. 행성 근접통과를 이용한 행성 탐사선의 궤도설계를 위해서는 근접 통과하는 행성(Flyby planet)에서의 진입속도벡터( $V_{\infty}$$^{ -}$) 및 출발속도벡터( $V_{\infty}$$^{+}$)의 크기, 근접 통과시의 비행 고도(Flyby altitude), 근접 통과 행성과의 충돌여부 분석(B-plane analysis), 최종적으로 도착하고자 하는 행성(Target planet)의 위치 등 많은 제한조건이 고려되어야 한다. 연구된 알고리즘의 결과를 미 항공우주국 (NASA)의 임무였던 Mariner 10호의 결과와 비교하여 보았으며, 우리나라가 향후 목성으로 탐사선을 보낸다고 가정하였을 경우, 행성 근접통과를 이용한 탐사선의 발사시기(Launch Window), 요구되는 발사 에너지(C3)값, 그리고 각각에 따른 궤적들을 산출하여 보았다. 이미 기술 개발을 완료한 국가들이 관련 기술의 제휴를 기피하고 있는 현 상황에서 이와 관련된 연구는 우주개발의 시대를 열고 있는 우리나라의 우주개발관련 기초 기술 분야를 위해 선행 연구되어야 할 부분이다. 기초 기술 분야를 위해 선행 연구되어야 할 부분이다.다.향을 해석하고 시뮬레이션 하였다.Device Controller)는 ECU로부터 명령어를 받아서 arm 및 safe 상태에 대한 텔리 메트리 데이터를 제공한다 그리고, SAR(Solar Array Regulator)는 ECU로부터 Bypass Relay 및 ARM Relay에 관한 명령어를 받아 수행되며 그에 따른 텔리 메트리 데이터를 제공한다. 마지막으로 EPS 소프트웨어를 검증하는 EPS Software Verification을 수행하였다 전력계 소프트웨어의 설계의 검증 부분은 현재 설계 제작된 전력계 .소프트웨어의 동작 특성 이 위성 의 전체 운용개념과 연계하여 전력계 소프트웨어가 전력계 및 위성체의 요구조건을 만족시키는지를 확인하는데 있다. 전력계 운용 소프트웨어는 배터리의 충ㆍ방전을 효율적으로 관리해 3년의 임무 기간동안 위성체에 전력을 공급할 수 있도록 설계되어 있다this hot-core has a mass of 10sR1 which i:s about an order of magnitude larger those obtained by previous studies.previous studies.업순서들의 상관관계를 고려하여 보다 개선된 해를 구하기 위한 연구가 요구된다. 또한, 준비작업비용을 발생시키는 작업장의 작업순서결정에 대해서도 연구를 행하여, 보완작업비용과 준비비용을 고려한 GMMAL 작업순서문제를 해결하기 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.로 이루어 져야 할 것이다.태를 보다 효율적으로 증진시킬 수 있는 대안이 마련되어져야 한다고 사료된다.$\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorner$$\ulcorner$표현$\lrcorner$의 성격과 형태를 외형상으로 더욱이 공간상에서는 뚜렷하

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Geotechnical Exploration Technologies for Space Planet Mineral Resources Exploration (우주 행성 광물 자원 탐사를 위한 지반 탐사 기술)

  • Ryu, Geun-U;Ryu, Byung-Hyun
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.38 no.9
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    • pp.19-33
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    • 2022
  • Planarity geotechnical exploration missions were actively performed during the 1970s and there was a period of decline from the 1 990s to the 2000s because of budget. However, exploring space resources is essential to prepare for the depletion of Earth's resources in the future and explore resources abundant in space but scarce on Earth, such as rare earth and helium-3. Additionally, the development of space technology has become the driving force of future industry development. The competition among developed countries for exoplanet exploration has recently accelerated for the exploration and utilization of space resources. For these missions and resource exploration/mining, geotechnical exploration is required. There have been several missions to explore exoplanet ground, including the Moon, Mars, and asteroids. There are Apollo, LUNA, and Chang'E missions for exploration of the Moon. The Mars missions included Viking, Spirit/Opportunity, Phoenix, and Perseverance missions, and the asteroid missions included the Hayabusa missions. In this study, space planetary mineral resource exploration technologies are explained, and the future technological tasks of Korea are described.

Design of Interplanetary Orbit by Lambert Solution (람베르트 해를 이용한 행성 간 궤도 설계)

  • Kim, Dong-Sun
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.18 no.1
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    • pp.72-78
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    • 2024
  • It is essential to coincide with moving target planet at future arrival changing point during space flight time in an interplanetary orbit design. Transition orbit elements can be obtained from traditional Lambert solutions by adjusting initial and final positions include flight time. Two-point boundary values of orbits can be selected in the design process. From this point of view, interplanetary orbits are infinite if they can be acquired from departure velocity without limit. However, appropriate and optimized procedures are needed to obtain an optimum interplanetary orbit to meet given conditions. The departure velocity is highly dependent on space launch vehicle's ability up to now. In this paper, algorithms of professor Howard Curtis at Embry-Riddle Aeronautical University were applied to obtain Lambert solution and orbit elements.

Dynamical evolution of dust particles: from comets to the inner solar system

  • Yang, Hongu;Ishiguro, Masateru
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.41 no.1
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    • pp.48.2-48.2
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    • 2016
  • 태양계의 행성간 공간에는 수많은 티끌들이 흩어져 있다. 이들의 존재는 유성, 우주 탐사선의 검출기, 황도광 관측 등으로 확인되고 있으나, 이 티끌들의 수명이 길어야 수백만년에 불과하기에 태양계에는 지속적으로 티끌을 공급하는 기원천체가 있어야 한다. 최근의 광학적 (Yang & Ishiguro, 2015), 역학적 연구는 ~90% 이상의 행성간 티끌들이 혜성에서 방출되었을 것이라 추정하기에 이르렀다. 이러한 상황에서, 본 연구에서는 행성간 티끌구름의 구체적 양상을 설명하려는 목적으로 혜성에서 방출된 티끌들이 태양계에서 겪게 되는 역학 진화를 수치 계산을 통하여 추적하였다. 우리는 다양한 혜성 궤도 분포를 골고루 대표할 수 있도록 실제 혜성 중에서 대표 혜성들을 선정하고, 관측에 기반한 티끌 방출 모형을 이용하여 다양한 크기의 가상적 티끌을 이들 혜성에서 방출시켰다. 태양의 복사에 의한 끌림힘, 8개의 행성에 의한 중력 섭동을 고려하며 이 티끌들의 궤도 진화가 추적되었다. 티끌들의 최종 종착지가 살펴졌고, 정상 상태를 가정하고 행성간 티끌구름을 구성하여 실제 관측되는 티끌구름과 비교하였다. 이번 발표에서는 혜성에 의한 티끌공급량과 내행성계의 티끌 유출입량, 내행성계 티끌구름의 크기도수분포, 티끌구름의 궤도 요소 분포, 황도광의 밝기 분포 등이 수치 계산 결과와 비교되어 설명될 것이다.

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DEEP SPACE NETWORK MEASUREMENT MODEL DEVELOPMENT FOR INTERPLANETARY MISSION (행성간 탐사를 위한 심우주 추적망 관측모델 개발)

  • Kim, Hae-Yeon;Park, Eun-Seo;Song, Young-Joo;Yoo, Sung-Moon;Rho, Kyung-Min;Park, Sang-Young;Choi, Kyu-Hong;Yoon, Jae-Cheol;Yim, Jo-Ryeong;Choi, Jun-Min;Kim, Byung-Kyo
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.21 no.4
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    • pp.361-370
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    • 2004
  • The DSN(Deep Space Network) measurement model for interplanetary navigations which is essential for precise orbit determination has been developed. The DSN measurement model produces fictitious DSN observables such as range, doppler and angular data, containing the potential observational errors in geometric data obtained from orbit propagator. So the important part of this research is to model observational errors in DSN observation and to characterize the errors. The modeled observational errors include the range delay effect caused by troposphere, ionosphere, antenna offset, and angular refraction effect caused by troposphere. Non-modeled errors are justified as the parameters. All of these results from developed models show about $10\%$ errors compared to the JPL's reference results, that are within acceptable error range.

Preliminary Study on Interplanetary Trajectory Design using Invariant Manifolds of the Circular Restricted Three Body Problem (원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용한 행성간 궤적설계 기초 연구)

  • Jung, Okchul;Ahn, Sangil;Chung, Daewon;Kim, Eunkyou;Bang, Hyochoong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.43 no.8
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    • pp.692-698
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    • 2015
  • This paper represents a trajectory design and analysis technique which uses invariant manifolds of the circular restricted three body problem. Instead of the classical patched conic method based on 2-body problem, the equation of motion and dynamical behavior of spacecraft in the circular restricted 3-body problem are introduced, and the characteristics of Lyapunov orbits near libration points and their invariant manifolds are covered in this paper. The trajectories from/to Lyapunov orbits are numerically generated with invariant manifolds in the Earth-moon system. The trajectories in the Sun-Jupiter system are also analyzed with various initial conditions in the boundary surface. These methods can be effectively applied to interplanetary trajectory designs.

Mission Trajectory Design using Three-Body Dynamics (3체 역학 방정식을 이용한 위성 임무 궤도 설계)

  • Chung, Tae-Jin;Lee, Na-Young
    • Journal of Satellite, Information and Communications
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    • v.5 no.2
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    • pp.50-56
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    • 2010
  • Most mission trajectory design technologies for space exploration have been utilized the Patched Conic Approximation which is based on Hohmann transfer in two-body problem. The Hohmann transfer trajectory is basically an elliptic trajectory, and Patched Conic Approximation consists of Hohmann transfer trajectories in which each trajectory are patched to the next one. This technology is the most efficient method when considering only one major planet at each patch trajectory design. The disadvantages of the conventional Patched Conic Approach are more fuel (or mass) needed and only conic trajectories are designed. Recent space exploration missions need to satisfy more various scientific or engineering goals, and mission utilizing smaller satellites are needed for cost reduction. The geometrical characteristics of three-body dynamics could change the paradigm of the conventional solar system. In this theoretical concept, one can design a trajectory connecting around the solar system with comparably very small energy. In this paper, the basic three-body dynamics are introduced and a spacecraft mission trajectory is designed utilizing the three-body dynamics.

A Study on the Method of Calculating the Launch Period of the Asteroid Exploration Mission (소행성 탐사선의 발사시기 산출 방안에 관한 연구)

  • Kim, Bangyeop;Rew, Dong-Young
    • Journal of Space Technology and Applications
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    • v.1 no.3
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    • pp.302-318
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    • 2021
  • A basic study was conducted on how to determine the launch timing of a space probe targeting an Earth-approaching asteroid. In the future, when a probe mission targeting an asteroid approaching Earth's orbit is conducted in Korea, in order to determine the launch time, an appropriate solution should be obtained by applying the Global Optimization technique. For this, accurate current orbit information of each asteroid must be obtained first, and prior scenarios such as Earth's orbit information, main engine performance information of the probe and launch vehicle, the number of gravity-assisted maneuvers, and maximum flight time limit should be discussed. Also, the criteria for optimization should be determined first. In this paper, based on these prerequisites and information, a method for finding the launch time of an asteroid probe was studied using the open source software such as PyKEP and Evolutionary Mission Trajectory Generator (EMTG) which are the programs for interplanetary trajectory generation purpose.