1. 프로필
총 중량 : 678kg
크기 : 1.82m×2.14m×2.29m
탑재체 수 : 6기
발사일 : 2022년 8월 5일
발사체 : 팰컨9 블록5
발사 장소 : 미국 플로리다 주 케이프 커내버럴 우주군기지
전이 궤도 : BLT/WSB
운용 궤도 : 달 상공 100km 원 궤도, 경사각 90도
임무 기간 : 1년
미션 패치
2. 개요
다누리는 한국항공우주연구원이 개발하여 2022년 8월 5일에 발사된 대한민국 최초의 달 궤도 탐사선으로, 달 궤도를 돌며 달을 탐사하는 것을 목표로 한다.
성공한다면 대한민국은 세계 7번째 달 탐사국 반열에 오른다.
3. 생중계
스페이스X에서 제공하는 영상을 토대로 한국항공우주연구원에서 한국어 중계방송을 진행했다.
스페이스X에서 생중계했던 KPLO 미션 영상
4. 목표
다누리의 목표는 달 탐사 기술과 과학을 향상시키는 것으로 우주 탐사 위성 기술의 독자 개발, 국제 협력 증진, 미래 달 자원 확보 및 우주 영역 증대, 새로운 세대에게 우주 관련 활동에 대한 영감과 교육 등을 목표로 한다.
위성 본체 개발 기술은 대부분 확보되어 있으므로 심우주 탐사 위성 개발 관련 기술인 비행/관제/제어 기술 (소위 심우주 G(Guidance), N(Navigation), C(Control) 기술) 및 심우주 지상국 개발 기술, 대형 추진 시스템 개발 기술을 획득/검증하는 것이 목표이다.
과학적 목적은 2단계 달 임무인 달 착륙지 선정을 위한 달 표면의 고해상도 영상 촬영, 달의 지질과 자원 탐사, 달 표면과 근처 영역의 우주환경 연구로 달 자기장 지도 획득, 방사능 세기 연구 및 고에너지 입자 밀도 연구 등이 있다.
5. 탑재체
다누리에 탑재되는 주요 탑재체는 총 6개이다.
- LUTI (Lunar Terrain Imager); 고해상도 카메라한국항공우주연구원 개발한국형 달 탐사선이 착륙할 수 있는 후보지를 촬영하는 5m급 고해상도 카메라
- 한국항공우주연구원 개발
- 한국형 달 탐사선이 착륙할 수 있는 후보지를 촬영하는 5m급 고해상도 카메라
- PolCam (Wide-angle Polarimetric Camera); 광시야 편광카메라한국천문연구원 개발달 표면 입자 및 우주선의 영향을 분석하기 위해 달 표면 편광영상을 촬영하는 장비
- 한국천문연구원 개발
- 달 표면 입자 및 우주선의 영향을 분석하기 위해 달 표면 편광영상을 촬영하는 장비
- KMAG (KPLO Magnetometer) ; 자기장 측정기경희대학교 개발달 표면에서 100km 상공까지의 자기력을 측정하는 자력계
- 경희대학교 개발
- 달 표면에서 100km 상공까지의 자기력을 측정하는 자력계
- KGRS (KPLO Gamma-Ray Spectrometer); 감마선 분광기한국지질자원연구원 개발달 표면을 이루는 원소의 성분과 분포 양상을 분석하는 장비
- 한국지질자원연구원 개발
- 달 표면을 이루는 원소의 성분과 분포 양상을 분석하는 장비
- DTNPL (Delay Tolerant Network Payload); 우주인터넷탑재체한국전자통신연구원(한양대학교, 루미르) 개발세계 최초 우주 인터넷을 사용하는 탑재체지연-내성 네트워크(DTN)을 시험하여 우주 인터넷을 시험하는 장비
- 한국전자통신연구원(한양대학교, 루미르) 개발
- 세계 최초 우주 인터넷을 사용하는 탑재체
- 지연-내성 네트워크(DTN)을 시험하여 우주 인터넷을 시험하는 장비
- SHC (ShadowCam); 영구음영지역 카메라NASA(애리조나 주립대학교) 개발물에 대한 증거를 찾기 위해 달 표면에서 영구적으로 그림자가 있는 지역의 반사율을 측정하는 장비
- NASA(애리조나 주립대학교) 개발
- 물에 대한 증거를 찾기 위해 달 표면에서 영구적으로 그림자가 있는 지역의 반사율을 측정하는 장비
한국항공우주연구원에서 개발하는 LUTI를 제외한 다른 국내 탑재체들은 공모를 통해 선정되었다.
한미우주협력협정에 따라 NASA로부터 한국에서 처음 시도하는 심우주 비행/관제/제어 기술에 대한 지원을 받는 대신 NASA의 탑재체를 싣기로 하였으며, 미국 애리조나 대학교에서 제안한 섀도우 캠(Shadow Camera, SHC)을 NASA에서 선정하였다.
이 탑재체는 달의 극지방의 영구적으로 어두운 부분을 집중적으로 관측하여, 극미량 존재하는 달의 물 분자를 탐지하는데 기여 할 것으로 예상된다.
6. 경과
7. 개발
노무현 정부는 달 탐사 계획을 최초로 고안하여, 2020년 달 궤도선 발사를 목표로 세웠다.
박근혜 정부는 이를 각각 2017년으로 앞당겼으나 현실적인 문제로 인해 문재인 정부 들어서 2020년으로 다시 바뀌었다.
이후, 2019년 9월, 과학기술정보통신부는 애초 2020년으로 계획된 1단계 달 궤도선이 19개월 미뤄져 2022년 7월로 미뤄졌다는 소식을 전했다.
2016년부터 계획된 달 궤도선의 목표 중량은 550 kg이었으나 현실성을 고려해 678 kg으로 높이도록 했다.
당초 원궤도(장·단반경 100 km)에서만 운항하도록 한 계획도 바꿔 9개월은 타원궤도(장반경 300 km, 단반경 100 km)에서, 3개월은 원궤도에서 하도록 변경했다.
위 이미지상의 궤도는 위상 전이 궤적이라 하며, 지구궤도를 여러 번 돈 후에 지구궤도를 이탈, 달 궤도로 전이한다.
연료 소모량이 많은 편이지만 대신 달 궤도 진입까지 여유가 있어 탐사선의 오류나 오차 수정 등 이상사태 대응에 용이하다.
2019년 9월 항우연은 위상 전이 궤적을 사용하기로 결정했다.
늘어난 위성중량에 따른 연료부족 문제를 해결하기 위해 1년 내내 100km의 원궤도에서 운용하기로 한 것을, 9개월 타원궤도(장반경 300 km, 단반경 100 km) + 3개월 원궤도(100 km)로 조정한 것이다.
중간에 탐사선의 궤도를 변경해야 한다는 고난이도 과제가 있어서 이를 위한 NASA의 지원이 필요한데, 초반에 NASA 측은 이러한 항우연의 궤도수정 계획에 반대했다.
이에 NASA는 WSB(Weak Stability Boundary) 궤적을 이용하여 달 궤도에 진입하는 방법을 제안했다.
이는 탐사선을 라그랑주점 중 L1 포인트까지 보낸 후 약간의 추력을 이용해 달 궤도로 보내는 방법으로, 연료소모량이 적다.
중량이 늘어남에도 항우연이 희망하는 탐사기간 1년을 충족시킬 수 있지만, 성공한 지 30년도 안 지난 비교적 최신예 항법으로 우주개발에 막 뛰어든 대한민국과 같은 국가에겐 무리수였다.
그러나 아르테미스 계획과 연결되면서 NASA가 WSB 궤적에 대한 기술지원을 해주겠다고 적극적으로 자처하였다.
항우연 측에서 NASA의 제안을 받아들이기로 했으며 최종적으로는 '달 궤도 전이 방식'(BLT/WSB)으로 확정됐다.
2021년 4월. 달 궤도선 개발이 완료됐다.
2021년 8월 30일, NASA에서 개발한 주요 탑재체중 하나인 셰도우캠이 탑재되었다.
2021년, 궤도선의 조립 시험과 환경 시험을 완료하였다.
2022년 1월 26일부터 2월 28일까지 궤도선의 이름 공모전을 진행했으며, 2022년 5월 23일 최종적으로 다누리로 결정되었다.
관련 사이트 2022년 7월 5일 특수 컨테이너에 실려 항우연을 떠났으며, 항공편을 통해 미국 발사장으로의 이송을 시작했다.
2022년 7월 7일 아틀라스 항공 B747 화물기에 실려 올랜도 국제공항까지 이송된 뒤 케이프 커내버럴 우주군 기지에 무사히 도착했고 , 이후 시스템 점검, 추진제 극성시험, S밴드 통신시험 등을 거치며 이상이 없음을 확인했다.
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