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큐브샛을  이용한  행성  탐사  임무

작성 : 한국항공우주연구원 이동헌 (선임연구원)

미항공우주국은(NASA)  2016년에  화성  착륙선인  InSight  (Interior  Exploration 

using  Seismic  Investigations,  Geodesy  and  Heat  Transport)을  발사할  예정이다. 

InSight  착륙선은  화성의  내부  구조를  이해하기  위해  시도된다.

위  화성  탐사  임무의  특이한  점은  InSight와  동시에  두  개의  큐브  위성을  화성  천

이  궤도상에  올린다는  점이다.  두  개의  큐브위성은  미항공우주국  제트추진연구소(Jet 

Propulsion  Lab.)에서  주관하여  개발되고  있으며  MarCO(Mars  Cuve  One)라고  명명

되었다.  MarCo  큐브위성은  심우주를  탐사하는  첫  번째  큐브  위성이  될  것으로  예상

하고  있다.  일반적으로,  큐브  위성은  규격화된  모듈을  이용하여  만들어진  작은  위성으

로,  많은  대학교에서  연구가  진행되고  있으며,  지금까지  수십  기의  큐브  위성은  발사 

후  지구  궤도상에  투입되어  운영되어  왔다.

큐브  위성의  1유닛은  10cm  크기의  정육각형  형태이며,  여러  유닛을  결합하여  보다 

큰  큐브  위성  형태로  운영할  수  있다.  이번  화성  탐사에  사용되는  MarCo는  6-unit으

로  서류가방  정도의  크기를  가지고  있으며,  태양전지판이  접혀진  상태로  36.6-24.3 

–11.8cm  (가로-세로-두께)의  크기이다. 

MarCO  큐브위성은  Atlas-V  로켓에  탑재되어  발사될  예정으로,  분리  후,  자체적인 

항행  경로를  따라  화성으로  여행하며,  자체적으로  항행경로를  수정하며  화성까지  접

근할  예정이다.  MarCo  큐브위성에는  각각  고이득  안테나와  X-band  안테나와  두  개

의  태양  전지판을  가지고  있다.  MarCO  큐브  위성은  2016년  9월  InSight  착륙선이 

착륙을  시도하는  동안  화성을  근접비행하며,  화성  근접비행을  수행하는  동안  통신  중

계  기술을  시험할  예정이다.  위  기술이  성공하게  되면,  화성  착륙선의  상태  정보를  빠

르게  지구로  전송할  수  있을  것으로  기대하고  있다.

일반적으로  화성  착륙선은  화성  대기를  통과하는  과정에서  예측  불가능한  교란력의 

영향으로  예상된  착륙  궤적을  벗어나는  경우가  많다.  InSight  착륙선은  2016년  9월에 

화성  대기에  진입하여  낙하산을  이용한  속도  감소  단계,  추력기를  이용한  하강단계, 

착륙  단계등  정확한  착륙을  위해  매우  critical한  단계를  진행하게  된다.  InSight  착륙

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선은  착륙  과정이  진행되는  동안,  화성  주위를  공전하고  있는  Mars  Reconnaissance 

Orbiter(MRO)에  UHF  주파수를  이용하여  착륙선의  정보를  전송할  예정이다.  MRO는 

InSight  착륙선의  정보를  X-band  주파수를  이용하여  지구로  전송할  예정이다.  하지

만,  하나의  주파수로  전송하면서  동시에  다른  주파수로  정보를  전달받는  것은  MRO 

위성에서는  불가능하도록  설계가  되어  있다.  이에,  MRO는  착륙선으로부터  착륙  관련 

정보를  전달받고,  이를  지구로  전송한  다음,  지구로부터  착륙에  대한  확인을  거쳐  전

달된  명령이  다시  착륙선에  전송하도록  되어  있다.  따라서,  최종  착륙  위치의  확인까

지  오랜시간이  소요될  것으로  예상하고  있다. 

하지만,  MarCO  큐브위성은  UHF(수신용)와  X-band(송수신용)  주파수를  이용하여 

UHF  주파수로  받은  정보를  즉시  전송이  가능하도록  설계되었다.  따라서  InSight  착

륙과정에서의  정보를  수신과  동시에  직접  지구에  송신하고,  전달  받은  명령을  착륙선

에  곧  바로  전송하는  통신  중계  시험이  수행할  예정이다. 

MarCO  임무  관계자는  이번  MarCO를  통하여  큐브  위성  기술이  행성  간  탐사  임무에 

통신  중계기로  적용가능하다고  입증되고,  큐브  위성의  짧은  개발  기간이  가시화  된다면, 

향후  태양계를  탐사하는  많은  임무에  통신  중계기를  동시에  가져가는  옵션이  적용될  수 

있을  것으로  전망하였다. 

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4622