25일 오후 6시 24분에 발사한 누리호의 주요 탑재체인 차세대소형위성 2호가 지상과 양방향 교신에 성공했다. 발사 당일 오후 7시 58분경 대전 KAIST 인공위성연구소와 첫 교신에 성공한 데 이어, 26일 새벽에는 대전 및 해외 지상국을 통해 7차례 추가 교신에 성공했다. 26일 새벽 교신에서는 위성의 원격검침 정보를 수신하였고, 위성 자세 등을 점검했다.

큐브위성 4기 위성 신호 수신

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 26일 ‘누리호 위성 8기 교신 결과’ 브리핑을 열고 주요 탑재체인 차세대소형위성 2호와 한국천문연구원에서 제작한 큐브위성 ‘도요샛’ 4기, 산업체가 제작한 큐브위성 3기와의 교신 결과를 발표했다.

우선, 차세대 소형위성 2호는 위성 발사 후 약 94분 만인 25일 저녁 7시 58분경 대전 KAIST 지상국과 최초 교신에 성공했다. 이후, 남극 세종기지에서 비콘 신호를 2차례 더 확인했고, 스웨덴 지상국과 대전 KAIST 지상국에서 7차례 추가 교신에 성공했다. 총 8차례에 걸친 교신에서 차세대소형위성 2호의 태양을 바라보는 자세 제어와 고속 데이터 송신을 위해 안테나를 지상국으로 지향하는 자세 제어 기능을 확인했다. 또한, 태양전지판과 리튬이온 배터리 등 전력시스템을 점검하고, 태양전지판에서 안정적으로 생성된 약 256W의 전력을 통해 충전 상태를 유지하고 있는 것으로 확인했다.

과기정통부와 한국항공우주연구원(이하 항우연)은 앞으로 7일간 위성 상태를 계속 점검하면서 차세대소형위성 2호의 자세를 안정화할 계획이다. 이후 1개월까지 위성 본체에 대한 세부 기능을 상세히 점검한 뒤, 3개월까지 탑재체에 대한 세부 기능을 점검한다. 정상 임무에 돌입한 차세대소형위성 2호는 향후 2년간 태양 궤도에서 지구를 하루에 15바퀴 돌면서 임무를 수행할 예정이다. 중점임무는 영상레이더 기술 검증과 지구관측, 근지구궤도 우주방사선 관측 등이다.

한편, 한국천문연구원(이하 천문연)이 제작한 도요샛은 아직 4기 중 2기만 교신에 성공했다. 1호기(가람)는 25일 오후 8시 3분경 비콘 신호를 수신했다. 2호기(나래)는 비콘 신호 수신과 함께 양방향 교신에도 성공했다. 교신 시간이 짧아 2호기가 송신한 명령을 제대로 수행했는지까지는 확인하지 못했다. 3호기(다솔)는 아직 정상적 사출 여부를 확인하고 있다. 4호기(라온)은 비콘 신호를 아직 확인 못했으며, 추가 교신을 시도할 예정이다.

3기의 산업체 큐브위성 중 2기는 각각 25일 오후 7시 53분과 11시 7분에 비콘 신호 수신을 통해 위성의 위치를 확인했다. 나머지 1기에 대해서도 추가 교신 시도를 지속할 예정이다.

조선학 과기정통부 거대공공연구정책관은 “큐브위성은 형상이 작고, 동적 특성상 비콘 신호 수신까지 시일이 다소 걸릴 수 있다”며 “주요 탑재체인 차세대소형위성 2호의 지상국 교신에 성공한 만큼, 향후 나머지 위성들의 교신 및 임무 수행 등이 잘 진행될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

이재진 천문연 우주과학본부장은 “도요샛은 천문연에 위치한 지상국에서 하루 2~3회, 해외 지상국에서 3회 정도 교신할 수 있는 기회가 있다”며 “4기 위성을 동시에 송수신하기 어렵다는 제약이 있기 때문에 1주일 정도 충분한 시간을 두고 교신 작업을 수행해나갈 것”이라고 말했다.

4대 위성 편대 비행 통한 우주 날씨 관측 임무, 실패할까

도요샛 4기는 우주 날씨를 관측하기 위해 개발됐다. 4기의 위성이 편대 비행하며 지구자기장 등 우주 날씨의 미세구조를 관측한다는 임무다. 편대 비행은 여러 비행기가 열이나 줄을 지어서 하는 비행을 말한다. 천문연은 4기의 위성이 하나의 궤도 평면상에서 남북 방향 일렬로 비행(종대 비행)하며 우주 날씨의 시간적 변화를 관측하고, 동서 방향으로 비행(횡대 비행)하면서 우주의 공간적 변화를 관측한다는 실험을 설계했다.

하지만 4기 중 1기는 비콘신호 수신에 실패하고, 다른 1기는 정상적 사출 여부가 불투명한 상황에서 도요샛 임무 실패를 걱정하는 목소리가 커지고 있다. 이에 이 본부장은 “위성 여러 대가 편대 비행을 한다면 우주 날씨 관측 임무에 더 유리하겠지만, 2기만 가지고도 종대·횡대 비행이 가능하기 때문에 이론적으로 편대 비행이 가능하다”고 말했다.

이어 그는 “4기의 위성을 한 번에 운용하는 도전적인 임무”라며 “대형 위성이 아닌 나노 위성이라고도 불리는 큐브위성을 이용해 세계 최초로 편대 비행 임무를 수행하는 만큼 저비용으로 발사 가능한 큐브 위성의 활용 방안을 모색한다는 의미가 있다”고 말했다.