블로그

Apr 20, 2024

위성이 드래그 세일을 전개하고 5년 일찍 궤도에서 벗어났습니다.

지구 궤도를 도는 "물질"이 증가하는 시대에 한 가지 큰 관심사는 하나의 위성이 다른 위성과 충돌하면 어떤 일이 발생하는가입니다. 그 결과는 폭발, 충돌의 연쇄 반응, 공장 폐쇄 등이 될 수 있습니다.

지구 궤도를 도는 "물질"이 증가하는 시대에 한 가지 큰 관심사는 하나의 위성이 다른 위성과 충돌하면 어떤 일이 발생하는가입니다. 그 결과는 폭발, 충돌의 연쇄 반응, 궤도 폐쇄 등이 될 수 있습니다. 그것은 재앙이 될 것입니다. 그러나 SBUDNIC라는 작은 위성이 예상보다 일찍 지구로 돌아왔습니다. 목표는 우주 쓰레기를 처리하는 저렴한 방법을 보여주는 것입니다.

SBUDNIC는 공학 교수인 Rick Fleeter가 가르치는 "우주 시스템 설계" 수업을 듣고 있던 Brown University의 학생들이 만든 아이디어입니다. 기성 부품(에너자이저 배터리 48개 포함), 소형 카메라, 플라스틱 드래그 세일로 제작된 3U CubeSat였습니다. 이는 지구와 태양계 전체에서 사용되는(또는 사용하도록 제안된) 다른 여러 CubeSat에 합류합니다.

팀은 2022년 5월 25일 SpaceX 로켓에 탑재하여 발사했습니다. 그들은 Ham 무선 기반 Arduino 프로토타이핑 플랫폼을 통해 통신했습니다. 이는 가벼운 무게와 신뢰성으로 인해 3U Cubesat에서 일반적으로 사용됩니다. 저렴한 역궤도 방법을 보여주고자 하는 생각이었습니다.

Universe Today의 모든 광고 제거

단돈 3달러로 Patreon에 가입하세요!

평생 광고 없는 경험을 누리세요

지난 5월 브라운대학교를 졸업하고 프로젝트 리더 중 한 명인 셀리아 진달(Selia Jindal)은 "우리는 임무 수명이 끝난 후 비용이 많이 들지 않고 우주 쓰레기를 궤도에서 벗어나게 하는 방법이 있다는 것을 증명하려고 노력하고 있었습니다"라고 말했습니다. “이것은 우리가 그렇게 할 수 있다는 것을 보여주었습니다. 우리는 위성이 더 이상 지구 궤도에서 공간을 차지하지 않도록 위성의 궤도를 이탈하는 데 성공했습니다. 더 중요한 것은 이 프로젝트가 우주 쓰레기 문제를 해결하기 위해 비용 효율적으로 대처할 수 있는 중요한 계획이 있음을 보여주는 데 실제로 도움이 되었다는 것입니다.”

고도 520km의 궤도에 진입하자 우주선의 돛이 활짝 열렸습니다. 드래그 돛을 우주선의 속도를 늦추는 드로그 슈트처럼 생각해보세요. 이는 작은 우주선을 점차적으로 지구 대기권으로 되돌리는 데 도움이 되었습니다. 돛은 꽤 효율적이어서 위성이 고도를 낮추는 데 도움이 된 것으로 밝혀졌습니다. 올해 3월에는 470km로 줄어들었다. 이후 2023년 8월 8일에는 마지막으로 알려진 위치인 147km까지 떨어졌습니다. 그 직후 재진입 열기로 인해 터키 상공이 불탔다.

이는 매우 빠른 재진입이며 다른 위성에 유용한 기술을 보여줍니다. 예전에는 이러한 물체가 최대 25년 동안 궤도에 머물 수 있었습니다. 그러나 2022년에 연방통신위원회는 위성 궤도 이탈에 대한 새로운 5년 규칙을 만들었습니다. 킬로미터 미만의 고도에 도달한 우주선은 가능한 한 빨리 궤도에서 벗어나야 하며 임무 종료 후 5년 이내에 궤도에서 벗어나야 한다고 명시되어 있습니다.

고려해야 할 또 다른 사항은 태양 활동입니다. 이는 태양 최대치 기간 동안 지구 대기를 "부풀어 오르게" 만듭니다. 이는 저궤도 위성의 항력을 증가시킵니다. 이는 위성 운영자가 직면하는 알려진 문제입니다. 브라운 학생 SBUDNIC 프로젝트에서 시연한 저비용 기성 기술은 예상치 못한 궤도 이탈에 유용한 솔루션을 제공합니다.

지구 근처 공간에서 갑작스러운 궤도 이탈 및 기타 재앙에 대한 생각은 모든 위성 운영자가 두려워하는 것입니다. 그것이 처음에 학생 프로젝트에 영감을 준 것입니다. "이것은 끔찍한 시나리오이지만 불행하게도 숫자는 결국 이런 일이 일어날 확률을 나타냅니다. 따라서 우리는 대비해야 합니다."라고 작년에 Brown 대학에서 생물 의학 공학 석사 학위를 취득하고 수석 엔지니어로 근무한 Marco Cross는 말했습니다. 스부드닉.

수업 프로젝트의 일부로 CubeSat를 사용하여 테스트 위성을 만드는 것은 공과대학 학생들에게 이론을 실제로 적용할 수 있는 완벽한 기회를 제공했습니다. 이 프로젝트의 비용은 약 $10,000였으며 학생들은 빠른 "스케치 실행" 작업을 연습할 수 있었습니다. Fleeter는 “이것은 특이한 상황이었고 우리는 이를 이용했습니다.”라고 말했습니다.

성공적인 개념 증명은 D-Orbit, AMSAT-Italy, La Sapienza-University of Rome, NASA Rhode Island Space Grant와 같은 업계 파트너의 지원을 받았습니다. 결과는 우주 쓰레기를 줄이려는 노력에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 2022년 브라운 대학을 졸업하고 SBUDNIC에서 근무한 Dheraj Ganjikunta는 "우주 견인 트럭이나 우주 쓰레기를 포획하여 궤도 밖으로 가져갈 우주의 그물과 같은 개념으로 우주 쓰레기 문제를 해결하려는 회사가 있습니다."라고 말했습니다. 리드 프로그램 매니저. “SBUDNIC의 놀라운 점은 다른 솔루션보다 비용이 훨씬 저렴하다는 것입니다. 문제가 발생한 후 우주에서 쓰레기를 꺼내는 대신, 우리는 위성에 던져서 우주에 머무르는 시간을 근본적으로 줄일 수 있는 30달러짜리 드래그 장치를 가지고 있습니다.”