12월 5일, 인도우주연구기구(ISRO)가 유럽우주국(ESA)의 Proba-3 발사에 성공했습니다. 임무. 이 혁신적인 위성 시스템은 장기간의 인공 일식을 생성하여 과학자들이 전례 없는 세부 사항으로 태양의 코로나를 탐색할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다.
오컬터(태양 앞)와 코로나그래프(오컬터 뒤)의 컨셉 이미지. 이미지 출처:ESA-P. 카릴 코로나 연구를 위한 두 개의 위성
ESA는 지난 10년 동안 Proba-3을 개발해 왔습니다. 이 시스템은 두 개의 조정 위성, 즉 코로나그래프와 오컬터로 구성됩니다. 코로나그래프는 태양의 희미한 외부 대기(코로나)의 상세한 이미지를 포착하도록 설계된 도구이며 오컬터는 본질적으로 태양 바로 앞에 위치하여 밝은 표면을 차단하는 "방패" 역할을 하며, 인공 일식을 생성하고 코로나그래프가 태양 빛의 간섭 없이 코로나를 선명하게 볼 수 있도록 해줍니다.
이들 위성은 함께 태양의 코로나와 코로나 질량 방출(지구의 통신, 항법 시스템 및 전력망을 교란할 수 있는 강력한 태양 폭발)에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것입니다.
Proba-3 임무로 생성된 인공 일식은 지구에서 보이지 않습니다. 이러한 일식은 두 위성 사이의 공간에서 발생하며, 두 위성은 서로 약 150m 떨어져 있습니다.
Proba-3의 위성은 몇 밀리미터 이내의 극도의 정밀도로 대형을 유지해야 합니다. 놀랍게도 이는 지상 안내 없이 자율적으로 달성됩니다. 두 위성은 확장된 인공 일식을 생성할 수 있는 가상의 거대 관측소를 효과적으로 생성합니다.
Proba-3 출시 이후의 여정
Proba-3 코로나그래프의 수석 조사관인 Andrei Zhukov는 "희미함에도 불구하고 태양 코로나는 태양 자체보다 넓이가 더 큰 우리 태양계의 중요한 요소이며 우주 날씨와 태양풍의 원천입니다."라고 말했습니다.
Proba-3은 인도 스리하리코타에 있는 Satish Dhawan 우주 센터에서 ISRO의 슈퍼스타 로켓인 극지 위성 발사체(PSLV-XL)를 통해 발사되었습니다. 발사에 성공한 지 약 18분 뒤, 쌍둥이 위성 시스템이 PSLV에서 분리됐다.
로켓은 위성 듀오가 지구로부터 최대 거리 60,530km, 최소 거리 600km를 유지하는 매우 타원형 궤도에 배치했습니다. 현재 위성들은 붙어있지만 한 달 안에 서로 분리될 예정이다.
연결되지 않은 Proba-3의 두 위성. 이미지 출처:레드와이어 스페이스 일식은 무언가가 태양의 밝은 표면(광구)을 차단할 때 발생하며, 이를 통해 과학자들은 태양의 희미한 외부 대기인 코로나를 자세히 연구할 수 있습니다. 그러나 자연 일식은 몇 분 동안 지속되는 반면, Proba-3을 사용하면 과학자들은 태양의 과도한 밝기로 인한 간섭 없이 몇 시간 동안 코로나를 연구할 수 있습니다. 인공 일식이 등장하는 곳이 바로 여기입니다.
ESA 팀은 성명에서 "각 일식이 단 몇 분 동안 지속되고 100년에 약 60회만 발생하는 [지구의] 개기 일식과 비교하면 Proba-3는 19시간 36분 궤도마다 6시간 동안 코로나를 연구할 수 있으며 이는 중단 없는 연구 시간이 100배 향상된 것"이라고 말했습니다.
"세계 최초로 두 개의 위성인 코로나그래프 우주선과 오컬터 우주선이 약 150미터 거리에서 한 번에 6시간 동안 몇 밀리미터 및 초 단위의 정밀도를 유지할 것입니다. 사실상 두 위성은 가상의 거대 위성을 형성하게 될 것입니다. 그리고 이는 지상의 안내에 의존하지 않고 자율적으로 달성될 것입니다."라고 ESA 팀은 덧붙였습니다.
저예산으로 태양광 미스터리 해결
PSLV를 떠나는 Probe-3을 보여주는 컨셉 이미지. 이미지 출처:ESA – P. Carril. 지속적인 태양 수수께끼 중 하나는 섭씨 100만도(~180만°F)가 넘는 온도에 도달하는 태양의 코로나가 5,500°C(~10,000°F)인 태양 표면보다 훨씬 더 뜨거운 이유입니다. Proba-3의 확장된 관측은 이 미스터리를 해결하고 우주 날씨에 대한 이해를 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.
ESA는 4억 달러에서 수십억 달러 사이의 비용이 소요될 수 있는 기존 태양광 미션보다 훨씬 적은 2억 1천만 달러로 이 획기적인 임무를 달성했습니다. ISRO와 협력하고 비용 효율적인 PSLV 로켓을 사용함으로써 ESA는 신뢰성과 경제성을 결합했습니다.
Proba-3를 구현하기 위해 ESA는 거의 2억 1천만 달러를 지출했습니다. 일반적으로 태양을 연구하기 위해 중소형 위성을 발사하는 데는 4억 달러에서 수십억 달러의 비용이 듭니다. 예를 들어, 태양 궤도선을 만들고 발사하는 동안 ESA는 5억 달러 이상을 지출했습니다(이는 단지 ESA의 기여였으며 총 비용은 ~15억 달러였습니다).
그러나 이번에 ESA는 임무 비용을 줄이기 위해 몇 가지 전략을 채택했습니다. 예를 들어 SpaceX의 Falcon 9를 선택할 수도 있었지만 훨씬 저렴한 비용과 97%가 넘는 인상적인 임무 성공률로 인해 ISRO의 PSLV를 선택했으며 이는 위성 발사를 위한 가장 안정적이고 경제적인 옵션 중 하나입니다.
성공한다면 Proba-3는 미래에 보다 예산 친화적이고 영향력이 큰 우주 임무를 위한 길을 열 수 있습니다.
