한국항공우주연구원

"로봇 정비 우주선이 지구궤도를 돌고 있는 기상위성으로부터 다른 기상위성으로 재빠르게 이동하여 광학장치를 업그레이드 해줘서 기상학자들이 위험한 태풍의 경로를 추적할 수 있다. 화물 수송선이 약 400,000 km 떨어진 달에 도착하여 저장소를 찾아서 완벽하게 도킹한다. 이어서 달 남극에 있는 기지로부터 드릴, 태양전지판 및 다른 장비들을 꺼낸다. 한편, 달의 다른 한쪽에서 굴착로봇들이 근처의 언덕으로 굴러가서 깊고 추운 분화구 밑에 있는 얼음을 파낸다.”

위에서는 사람의 개입이 전혀 없는 즉 완전 자동화시스템에 의한 것이며, 결코 먼 미래의 이야기가 아니라 2020년이면 가능할 것으로 여겨진다. 그 이유는 다음과 같다.

2007년 3월 8일에 아틑라스 V 발사체에 실려 미국 플로리다주 케이프 케너베럴 공군기지에서 발사된 오비탈 익스프레스(Orbital Express) 위성 시스템이 위와 같은 일들을 가능하게 하기 위하여 향후 3개월 동안 지구궤도상에서 실험을 하게 된다.

미 국방부 산하 첨단연구기관(DARPA), 보잉 및 NASA는 오랫동안 추구했던 자동 랑데부 및 도킹 문제의 해결책으로 오비탈 익스프레스 위성 시스템의 실험을 우주공간인 지구궤도에서 수행한다. 오비탈 익스프레스 위성 시스템은 두 개의 위성으로 구성되는데, Autonomous Space Transport Robotic Operations (ASTRO)와 차세대 서비스 가능한 위성(NextSat, Next-generation serviceable satellite)이다. 오비탈 익스프레스의 주목적은 궤도상 재급유, 부품 교환 및 위성 수리를 사람의 손에 의존하지 않고 완전 자동으로 수행하는 것이다. 간단히 말하자면, ASTRO 위성이 NextSat 위성에 도킹하여 NextSat 위성을 수리하는 것이다. 도킹하는 과정은 ASTRO 위성에 장착된 첨단 비디오 유도 센서(AVGS, Advanced Video Guidance Sensor)가 적외선 레이저 빔을 쏘아 NextSat 위성에 있는 역반사장치의 데이터를 판단하면서 ASTRO 의 속도와 접근각도를 조정하여 NextSat 위성과의 거리를 좁혀 완벽하게 도킹을 하게 된다.

3개월 동안 8개의 실험이 수행될 예정이다. ASTRO와 NextSat은 6.9km 떨어져 있을 때부터 접근과 도킹을 수행하게 될 것이다. 도킹을 하면 인류 역사상 처음으로 사람이 개입하지 않은 채로 우주에서 추진제를 교환하고, 배터리를 교환 및 장착하게 된다. 또한 하루 중 다른 시간대에 실험을 수행하여 지구의 어둠이 이미지 시스템에 혼선을 야기시키는지도 검토하게 된다.  

오비탈 익스프레스가 성공을 거두게 되면 자동 도킹 및 랑데부의 활용은 다음 세대에 유인 우주비행에서 유용한 대체안이 될 것이다. 자동화 시스템으로 우주선의 도킹이 이루어지면 승무원의 짐을 덜어주게 된다. 뿐만 아니라 달이나 화성 주위에 있는 항구적인 위성의 미세한 수리나 서비스하는데 비용 효과적인 대안이 될 것이다.