시험용 달 궤도선 과학탑재체 개발제안서 제출 안내.hwp
시험용 달 궤도선 과학탑재체 개발제안 공모서
(Announcement of Opportunity
for the Scientific Mission Payloads of Korea Pathfinder Lunar Orbiter)
2016년 1월 11일
한국항공우주연구원
목 차
1. 공모 배경 3
2. 시험용 달 궤도선 사업계획 3
3. 공모 대상 6
4. 탑재체선정위원회 7
5. 시험용 달 궤도선 과학탑재체 선정 과정 8
6. 과학탑재체 요구사항 9
7. 제안서 작성 지침 12
8. 기타 (문의처, 약어 설명 등) 19
공모 배경
시험용 달 궤도선 (이하 달 궤도선)에 탑재 및 운용할 수 있는 국내개발 과학임무 탑재체를 공모하고자 함
기술적 타당성, 과학적 가치, 자료의 활용도 등 다양한 평가 방법 (평가 방법은 탑재체선정위원회에서 결정)에 의하여 달 궤도선 과학탑재체의 탑재 우선순위를 결정하기 위함
시험용 달 궤도선 사업계획
사업 추진 배경
2013년도 수립된『우주개발 중장기 계획』에서는 “미래 우주활동 영역 확보를 위한 우주탐사 전개”가 명시되어 무인 달 탐사를 통한 우주탐사 실현 및 국제협력 기반의 심우주 탐사 추진을 제시함
심우주 탐사를 위한 초석으로 달 탐사용 궤도선, 착륙선 및 로버 등을 포함하는 한국형 달 탐사 계획을 추진하고자 함
달 궤도선 프로그램은 한국 달 탐사 계획의 시작이자 대한민국 최초의 우주탐사 프로그램으로 달 궤도선의 독자 개발, 자력 발사를 위한 기술검증 및 달 탐사 과학임무를 수행함
사업 개요
임무
달 궤도선 개발 사업을 통하여 대한민국 최초의 달 탐사를 실현함
달과 행성 탐사 등 심우주 탐사를 위한 핵심 기술을 개발하고 검증함
달 궤도선의 과학임무 목적은 한국 최초의 우주탐사를 통한 달 자체 및 달 주변 우주환경에 대한 새로운 정보 획득과 이 후 수행 예정인 한국형 달 탐사 2단계 사업에서 실현될 달 착륙 임무를 위한 착륙지 선정에 관한 정보 획득임
운영(임무) 궤도 및 고도
달 궤도선은 과학 및 탐사 임무를 위하여 달의 남극과 북극 상공을 통과하는 공전 궤도를 갖으며 운영(임무) 고도는 달 표면 상공 100km이며, +/- 30km로 유지될 예정임
임무 수명
달 궤도선은 달 임무궤도 진입 및 시스템 점검 단계(Commissioning phase)와 이후 정규 운용 단계(Nominal phase)를 포함하여 최장 12개월 동안 임무를 수행할 예정임
추진 일정
달궤도선 본체는 2015년도에 시스템 설계가 진행되며, 2016년도부터 2017년도까지 예비 설계 및 상세 설계가 진행될 예정임
2017년도 하반기부터 궤도선의 비행 모델(FM)의 조립이 진행될 예정이며 이후, 총 조립, 기능 및 환경시험 등이 이루어질 예정임
궤도선 본체(안)
전체 질량
달 전이궤도 투입 이후 궤도선용 연료와 탑재체를 포함하여 550kg임
크기
태양전지판 전개 전 2.3m X 1.7m X 1.9m ( X-Y-Z, 높이-가로-세로)
태양전지판 전개 후 2.3m X 7.5m X 1.9m ( X-Y-Z, 높이-가로-세로)
구성
본체 구조와 2개의 태양전지판, 그리고 1개의 고이득 안테나(HGA)로 구성
자세 제어 방식
3축 자세 안정화 방식 (추력기 또는 반작용 휠 사용)
추진계
달궤도 진입용 30N급 추력기 4개와 5N급 자세 제어용 추력기 8개 및 연료 탱크 등으로 구성
태양전지판
생산전력의 최대치는 600W 내외임
가용 발사체(안)
2015년 12월 현재 달 궤도선 발사를 위하여 국제 협력에 문제가 없는 해외 발사체를 사용할 예정이며 고려 대상인 해외 발사체는 PSLV, GSLV, Falcon-9, Dnepr 등 임
운영 제한요소
모든 과학탑재체의 정규 운영은 달 임무 궤도에 진입한 후 본체 및 필요한 모든 탑재체의 점검과 조정 (Calibration) 과정을 거친 후에 개시함
공모 대상
기술 검증 혹은 기술 시연을 위한 기술탑재체는 본 공모에서 제외함
달 궤도선이 한국 최초의 우주탐사선이라는 특수성을 감안하여 다음에 해당하는 고해상도 광학영상 탑재체는 공모대상에서 제외됨
자외선, 가시광선, 적외선 파장 영역에서 2차원 혹은 3차원 영상을 획득하기 위한 기기로서 고도 100km에서 달표면 공간해상도 10m 이하의 영상 탑재체를 칭함 (이하 고해상도 카메라)
고해상도 카메라는 궤도선의 주탑재체로 지정하여, 국내 우주급 광학영상 탑재체 개발 경험이 있는 출연(연) 중 단수 혹은 복수의 기관을 선정하여 단독 혹은 협력하는 융합연구로 개발함
고해상도 카메라의 개발은 정부 관계부처 주관으로 해당 기관간의 협의를 통하여 개발업무를 분장함
3.2에서 기술한 탑재체를 제외한 모든 과학임무 탑재체가 공모대상임
3.2의 고해상도 카메라를 제외한 과학탑재체는 선정 및 개발 과정상의 사업 관리감독의 효율성을 높이기 위하여 다음의 3가지로 분류함. 제안자는 과학탑재체 제안 시 제안 탑재체의 해당 분야를 명시해야 함.
우주과학/우주환경 탑재체
달 표면 근처 혹은 달 주변 우주환경 현상 연구를 위한 과학탑재체를 지칭함
지질 및 자원탐사 탑재체
달 표면 및 내부의 지질학적 특성, 광물 및 자원의 특성, 분포, 활용을 위한 연구를 수행하기 위한 과학탑재체를 지칭함
기타 탑재체
3.4.1. 과 3.4.2.에 속하지 않은 모든 과학탑재체를 지칭함
탑재체선정위원회
탑재체선정위원회 구성배경
정부의 과학기술기본계획과 범 부처계획인 제2차 우주개발진흥기본계획의 중점추진과제『우주미래․기초기술확보』및 국정과제 『우주기술자립으로 우주강국 실현』에 부합하는 달 탐사 과학임무 및 과학탑재체 연구개발을 산․학․연이 협력하여 수행하고자 함
한국형 달 탐사의 성공적 임무 수행을 위해 달 궤도선을 위한 과학탑재체 선정 필요성에 따라, 과학임무 및 과학탑재체의 우선순위 결정을 위한 의사결정기구인 ⎡시험용 달 궤도선 과학임무 탑재체선정위원회 (이하 탑재체선정위원회⎦)를 구성하고자 함
탑재체선정위원회 구성 및 운영
탑재체선정위원회는 별도의 탑재체선정위원회 구성안에 의거하여 조직하고 운영 예정임
시험용 달 궤도선 과학탑재체 선정 과정
과학탑재체는 먼저 기술검토 과정을 거쳐 본체 수용 적합성 여부를 확인한 후, 적합한 후보를 대상으로 탑재체위원회 검토를 통하여 탑재 우선순위를 결정함
기술검토 절차
기술검토위원회 구성
기술검토위원회는 달 탐사 주관기관인 한국항공우주연구원 달탐사연구단에서 구성함
기술검토위원회는 달 탐사, 위성체 개발, 위성체 운영, 지상국 운영 등의 전문가로 구성함
기술검토위원회는 평가의 전문성과 공정성을 확보하기 위하여 필요한 경우 항우연 외부의 전문가를 위촉할 수 있음
기술검토위원회 심사 절차
기술검토위원회는 제안된 모든 과학탑재체에 대하여 달 궤도선에 탑재 가능한 기술 적합성을 평가하고 해당 과학탑재체에 대하여 적합/부적합으로 구분함
제안서 평가에 있어서 필요한 서류가 첨부되어 있지 않거나 제출된 서류가 불명확하여 인지 할 수 없는 경우에는 제안서의 내용에 변경이 없는 경미한 사항에 한하여 기한을 정하여 보완을 요구할 수 있음
기술 부문 평가에 필요한 항목은 표1과 같음
대분류 |
중분류 |
소분류 |
평가 (배점) |
기술 적합성 |
설계 |
중량 |
적합/부적합 |
소모전력 (대기/운영) |
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데이터 생성량/일 |
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외형 |
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기계적 접속 |
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전기적 접속 |
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기계적 간섭 |
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열적 간섭 |
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전자파 간섭 |
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운영 |
타 탑재체와의 운영상 간섭 |
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궤도선 본체와의 운영상 간섭 |
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총 수명 |
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궤도당 운영시간 |
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환경 |
발사 환경 |
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우주 환경 |
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개발 인력 및 조직 관리 |
인력 및 조직 |
인력 및 조직 |
|
기술 관리 |
기술 관리 |
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사업 수행 계획 |
단계별 사업 관리계획 |
단계별 사업 계획 |
|
제품 보증 |
평가 및 검증 방법 |
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개발 |
개발 비용 |
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개발 일정 |
탑재체선정위원회의 검토 및 우선순위 결정
탑재체선정위원회 심사
기술평가를 통과한 제안서를 대상으로 아래 항목에 대하여 평가함
- 기술적 우수성
- 국민적 공감대
- 실현 가능성
- 과학적 가치
- 이전 달 탐사선의 관측 자료들과의 차별성
- 예상되는 수집 과학 자료의 활용도
- 기타 (탑재체위원회 자체 기준 반영)
탑재체선정위원회 평가 과정을 통해 과학탑재체 후보의 탑재우선순위를 결정함
과학탑재체 요구사항
과학탑재체 요구사항
중량
달 궤도선에 탑재 가능한 과학탑재체 중량 중에서 국내 개발 과학탑재체에 할당된 총중량은 10kg 내외임 (고해상도 카메라의 중량은 포함하지 않음)
개별 과학탑재체는 최대 중량 5kg 이내 개발을 권장하며 과학탑재체의 수량과 임무의 종류에 따라 탑재체선정위원회에서 최종적으로 중량을 배분함
소모전력
국내개발 과학탑재체의 예상되는 최대 허용 총 전력량은 약 25W 임
과학탑재체의 수량과 임무의 내용에 따라 탑재체선정위원회에서 전력량을 배분함
일일 데이터 생성량
달 궤도 상에서 궤도선이 정상 운영 중인 상태에서 국내 과학탑재체가 24시간 동안 생성하는 데이터의 총량은 15Gbits를 초과할 수 없음
필요한 경우 해당 과학탑재체는 자체의 기능을 이용하여 자료압축을 수행하여야 함
데이터 전송횟수: 최소 2회/일~최대 6회/일 (전송시간 약45분/회)
※ 단, 다수의 탑재체가 동시에 사용되어서 위성 통신시스템의 최대 부하를 초과하여 자료가 생산될 것이 예상되는 경우 탑재체선정위원회에서 관련 임무 계획을 논의한 후 탑재체 운영 우선 순위를 정하고 이에 따라 임무를 수행하고 자료를 지상으로 송신함
인터페이스 규격
달 궤도선 탑재컴퓨터와의 데이터 인터페이스는 MIL-STD-1553B 혹은 RS-422 중 하나를 사용하여야 함
발사 환경
과학탑재체는 궤도선 시스템이 2.2.6.항의 예상 발사체에서 요구되는 발사환경 조건을 만족하도록 설계되어야 함
궤도 환경
과학탑재체는 궤도선 시스템이 2.2.2.항의 임무 궤도 및 고도의 우주환경조건에서 2.2.3.항의 임무 수명 조건을 만족하도록 설계되어야 함
※ 과학임무기간 중 운용 궤도는 달의 북극과 남극 상공을 지나는 극궤도로서 1일 평균 12회 달 주위를 공전함
개발 일정
과학탑재체의 비행 모델은 2018년 9월 30일 이전에 항우연에 납품되어야 함. 단, 사업기간 연장시 납품일시가 조정될 수 있음
과학탑재체 개발자는 시스템 CDR 이전 시점에 달 궤도선 테스트베드와의 전기적 접속 시험을 지원하여야 함
연구개발예산
공모를 통한 국내개발 과학임무 탑재체에 배당된 총 연구개발예산은 50억원임
연구개발비 지급예정일은 시험용 달 궤도선 사업을 위한 정부예산 지급일정에 따름
달 궤도선의 과학탑재체는 국내주도로 개발되어야 하며 이에 따라 해외 협력기관에 지출되거나 해외 협력기관에서 유입되는 예산은 해당 과학탑재체 개발 예산의 30%를 넘지 않아야 함
제안서 작성 지침
과학탑재체 제안 자격
과학탑재체 제안자는 향후 최종 선정될 경우 해당 과학탑재체의 연구책임자로 선정됨
일신상의 사유로 연구책임자가 공석이 되는 경우에는 동일 기관 또는 대학 소속의 인원이 책임을 승계하되, 사전에 달탐사추진위원회의 서면 허가를 득해야 함
복수의 기관이 공동으로 제안/개발가능(즉, 컨소시엄 구성)하나, 대표 연구책임자는 1인으로 하며 대표 연구책임자의 소속기관이 대표 기관으로 항우연과 연구협약을 함
과학탑재체 제안자의 자격은 박사학위를 소지한 국내 대학 전임강사(정년직) 이상 혹은 비영리 연구기관(출연연 포함) 선임급 이상의 연구원으로 한정하며, 영리목적의 국내 기업체 및 부설연구소는 과학탑재체 개발기관의 협력기관으로만 참여 가능함
연구개발 참여인력의 제한
탑재체 제안자를 포함하는 연구개발 참여인력(참여율 50% 이상)은 과거 3년간 연구개발 참여 제한을 받지 않은 자에 한함
대표 연구책임자는 1기의 과학탑재체만을 제안할 수 있으며 다른 탑재체 개발의 책임자 또는 연구원으로 참여할 수 없음
연구책임자 외에 인원은 복수의 과학탑재체 연구개발을 위한 참여연구원으로는 참여가능하나, 참여율(참여연구원의 모든 참여율 혹은 달 탐사용 과학탑재체 개발 사업에서의 참여율)이 100%를 초과할 수 없으며 총 2종류의 과학탑재체 개발에만 동시 참여할 수 있음.
협약 이행조건
과학탑재체 제안자는 2018년 9월 30일까지 개발이 완료되어 정상적으로 임무를 수행할 수 있는 비행모델의 납품이 가능한 탑재체에 한해서 제안해야 함
상기에 기재된 납품일까지 해당 과학탑재체를 납품하지 못할 경우 미래창조과학부 소관 과학기술분야 연구개발사업 처리규정에 따라 향 후 연구과제 신청에 제한이 있을 수 있음
다음 사항에 해당되는 경우, 탑재체 제안자는 향후 정부 수탁 연구과제 (국가연구개발사업) 에 있어서 불이익을 받을 수 있음
협약한 연구 일정을 초과하여 전체 사업 일정에 심각한 지장을 초래한 경우
협약한 성능 기준을 충족하지 못한 경우
협약한 인터페이스 규격을 준수하지 못한 경우
제안서 내용
제안서는 기본적으로 첨부 파일의 형식을 따르나 제안서 자체의 특성에 따라 첨삭 가능함
과학탑재체 명칭(국/영문 모두)
제안하는 과학탑재체의 명칭은 해당 과학탑재체를 활용하여 수행하게 될 과학임무 특성과 과학탑재체의 특징을 함축적으로 나타낼 수 있도록 명명하며, 영문약어는 10단어 내외로 함
과학탑재체의 분류및 분야
과학탑재체의 분류 (택 1)
- 우주과학/우주환경 탑재체
- 지질 및 자원탐사 탑재체
- 기타 과학탑재체
제안하는 과학탑재체를 활용하여 수행하게 될 주요 임무와 부수적인 임무를 구분하여 자세하게 작성함
과학탑재체의 임무 및 자료의 예상활용 가치
제안하는 과학탑재체를 활용하여 수행하게 될 임무와 이를 통하여 획득하게 될 탐사자료를 활용하여 얻게 되는 과학적 예상결과 기술
과학탑재체와 임무를 활용한 기대효과(과학적, 사회적, 경제적)
제안하는 과학탑재체를 활용하여 수행하게 될 임무와 이를 통하여 획득하게 될 탐사자료를 활용하여 얻게 되는 과학적 예상결과 기술
개발 주관기관 및 참여 기관, 협력 기관 등
연구책임자 및 참여 연구원 이력 (소속, 경력, 학위), 최근 5년 이내 발표 대표 논문 목록(10편 이내) 포함
연구 책임자(해당항목만을 기재함)
인적사항
성명 (국 문) (영 문)
직위(급)
최종학위 연도(부터-까지)
전 공
최종학위논문제목:
경력
연도(부터-까지)
기관
직위(직명)
비고
주요연구업적(대표적 업적을 10개 이내로 작성)
연구제목
주요내용
연구기간
발표서적 또는 학술지명(년,호,권 포함)
연구수행당시의 소속기관
역할(연구책임자 또는 연구원)
연구비
지급기관
비고
* 비고란에는 산업재산권 출원, 취득 등 특기할 만한 사항을 기술함
연구논문 발표실적 등(아래와 같이 구분하여 최근 5년간 본 과제와 직접적으로 관련된 대표적 실적을 10개 이내로 작성)
저 서
국내전문학술지
국외전문학술지
대학 학술지
학술회의 발표
특 허
기 타
참여실적
타 연구과제(수행중, 수행예정, 신청중) 구분
과제명
지원기간
연구비(원)
연구기간(부터-까지)
역할(연구책임자또는 연구원)
본 연구개발과제와 동일 또는 유사한 과제를 타 기관에 신청하였을 경우
과제명
신청대상
기관
신청
연구비(원)
연구기간
역할(연구책임자 또는 연구원)
비고
개발체계 (참여기관)
제안하는 과학탑재체가 최종 선정될 경우 개발에 참여하게 될 참여기관과 추진체계 기술
인원 구성 조직도 및 구성원별 담당 업무
참여기관별 연구개발 인력의 구성
연구책임자 |
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직 급 별 참여연구원 |
소속기관별 참여연구원 |
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책 임 급 명 선 임 급 명 원 급 명 기 타 명 계 명 |
출 연(연) 명 국공립(연) 명 대 학 명 산 업 계 명 기 타 명 계 명 |
||||||||||
소속기관별 (기관명) 참여연구원 |
소속기관별 (기관명) 참여연구원 |
소속기관별 (기관명) 참여연구원 |
소속기관별 (기관명) 참여연구원 |
||||||||
출 연(연) 명 국공립(연) 명 대 학 명 산 업 계 명 기 타 명 계 명 |
출 연(연) 명 국공립(연) 명 대 학 명 산 업 계 명 기 타 명 계 명 |
출 연(연) 명 국공립(연) 명 대 학 명 산 업 계 명 기 타 명 계 명 |
출 연(연) 명 국공립(연) 명 대 학 명 산 업 계 명 기 타 명 계 명 |
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업무에 따른 참여 연구 인력의 구성
담당분야 |
성명 |
소속기관 및 부서 |
직위 |
참여율 |
전 공 및 학 위 |
||
학위 |
연도 |
전공 |
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과학탑재체 핵심 개발사양 (예상 형상, 중량 등)
크기(가로x세로x높이, 단위 mm)
중량(kg)
소모전력(W):(최대) (평균) (최소)
성능(공간 분해능, 에너지 분해능 등)
Bus요구사양
기타
탑재체 구성 WBS(Work Breakdown System)
제안하는 탑재체의 구성을 4단계 WBS로 작성함
개발 일정
평가단계별 개발일정을 도식화하여 제시
개발소요비용
연구개발비 작성기준은 미래창조과학부 지침에 따름
자체 예산 투입 계획
탑재체 개발에 참여하는 기관이나 대학의 자체 예산 투입 계획 (해외협력기관 포함)
예상 국산화율 (주요 부분품의 국산화 여부)
국산화율은 WBS의 3단계를 기준으로 하여 기술하며, 그 이하 단계의 부분품/부품의 국산화율은 고려치 않음
비 목 |
구분 세목 |
2016~2018년도 소요예상비용 |
비 고 |
|||
금액 |
연차별비율 |
|||||
1 |
2 |
3 |
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인건비 |
내부인건비 |
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직접비 |
외부인건비 |
|||||
연구장비․재료비 |
||||||
연구활동비 |
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연구과제추진비 |
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연구수당 |
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위탁연구개발비 |
||||||
직접비 소계 |
||||||
간접비 |
간접경비 |
|||||
연구사업비 총액 |
100 |
100 |
100 |
|||
제안서 제출 방법 및 형태
6.1 항의 탑재체 제안 자격을 충족하는 자가 제안서를 제출하기 위해서 다음의 문서를 첨부하여 제출하여야 한다.
제안서 분량
표지를 포함하여 총 50페이지 내외로 하며, 아래 기술한 항목을 모두 포함하여야 함
제안서 제출방법
전자우편에 의하여 아래아 한글 문서 원본 제출만을 인정하며 아래의 전자우편주소로 각각 제출해야 함
제안서 제출 전자우편 주소:
제안서 발표
과학탑재체의 제안서 발표는 기술검토를 통과한 과학탑재체에 한하며 발표 일정은 추후 공지
영문 요약서 (3페이지 이내)
시험용 달 궤도선의 국제협력기관 및 평가협의를 위한 국외 전문가가 제안하고자 하는 탑재체를 명확히 이해할 수 있도록 적절한 단어 선택과 정확한 문법으로 작성되어야 함
제안서 제출 마감
제안서 제출마감은 제안서 공모시 별도로 공지하며 전자우편 제출이 원칙이나 부득이한 사정으로 인하여 우편(택배)접수했을 경우 서류누락 및 배송 중 분실은 제안자의 귀책사유임
연구 책임자의 연락처, 주소, 전자메일 명시
기타 (문의처, 약어 설명 등)
달 궤도선 과학탑재체 제안서 작성 및 제출과 관련된 문의는 아래의 내용을 참고하기 바람
한국항공우주연구원 달탐사연구단
김방엽: 042-860-2144,
김은혁: 042-870-3669,
약어 설명
CDR: Critical Design Review (상세설계검토회의)
FM: Flight Model (비행모델)
HGA: High Gain Antenna (고이득 안테나)
PDR: Preliminary Design Review (예비설계검토회의)
수정 및 변동
시험용 달 궤도선의 총 중량, 전력 생산량 등 세부 내용은 변동 가능하며 수정 사항 발생시 별도로 공지함