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큐브샛은 작지만 여러 대가 뭉치면 다목적 위성만큼 멋진 일을 해낼 수 있구나. 큐브샛 수십 대가 줄맞춰 비행하는 모습을 상상하니 정말 멋져! 그런데 감탄을 하기엔 아직 일러. 박사님께서 말씀해 주셨는데 달이나 화성은 물론, 먼 우주까지 가는 큐브샛도 있대!
달에서 물 찾고 소행성 탐사 나선다!
최근 큐브샛은 지구 관측은 물론 다른 행성을 관측하는 영역에서도 활약하고 있어요. 달이나 화성을 탐사하는 탐사선에 실려 함께 이동한 뒤, 분리되어 나와 큐브샛만의 임무를 수행하는 거지요.
최근 미국항공우주국(NASA)은 2018년 발사 예정인 우주발사시스템(SLS)에 큐브샛 13기를 함께 실어 보낼 계획이라고 밝혔어요. 그리고 이중 큐브샛 7기의 임무를 공개했지요.
우선 미국 록히드마틴사의 ‘스카이파이어’는 달 주위를 돌며 표면 정보를 수집해요. 그리고 모어헤드 주립대가 개발한 ‘루나아이스큐브’는 달 표면에서 약 100km 상공을 돌며 얼음을 비롯한 자원을 찾을 예정이에요. 또 ‘바이오센티넬’이란 큐브샛은 효모를 사용해 생물체를 찾고, 미생물이 우주의 방사선에 노출됐을 때 얼마나 오래 생활할 수 있는지 알아볼 거예요.
소행성을 관측하는 큐브샛도 있어요. ‘지구 근접 소행성 정찰 프로젝트’는 지구로부터 1●AU안에 있는 소행성을 관측할 예정이에요. 큐브샛에 있던 닻을 펼친 뒤, 지상에서 레이저를 쏘면 원하는 곳으로 이동시킬 수 있어요. 이 방법으로 소행성 근처에 다가가 모양과 회전속도, 어떤 천체로부터 떨어져 나왔는지 등을 분석하는 임무를 수행할 거랍니다.
●AU : 태양계 내에서 거리를 표현할 때 쓰는 기본 단위. 지구에서 태양까지 평균 거리인 1억 4960만㎞를 1AU로 정해 사용하고 있다.
추력기로 이동 거리를 높여라!
큐브샛의 임무는 점점 더 먼 우주를 향해 나아가고 있어요. 하지만 탐사선을 타거나, 닻을 펴는 방법으로는 먼 우주를 가기에 한계가 있지요. 과학자들은 이 한계를 넘어서기 위해 추력기를 쓰는 방법을 고안하고 있어요.
추력기는 현재 큐브샛이 군집비행을 할 때 주로 사용되고 있어요. 큐브샛 여러 대가 줄을 맞춰 움직이기 위해서는 큐브샛의 위치와 간격이 일정해야 하거든요. 그런데 우주 공간에서는 지구의 중력과 대기 저항력 때문에 큐브샛의 위치가 쉽게 흩어져요. 그럼 한쪽으로 몰리거나 간격이 멀어져 원하는 정보를 관측하기가 어려워요. 이때 추력기로 살짝만 힘을 주면, 반작용의 힘으로 큐브샛을 원하는 위치로 움직이게 할 수 있지요.
추력기로 큐브샛의 이동 거리를 늘릴 수도 있어요. 추력기는 크게 두 가지로 구분이 돼요. 산화제와 연료를 태워서 ‘팡’ 하는 큰 힘을 만들어 한 번에 멀리 가는 ‘고출력 출력기’와 플라즈마 이온을 조금씩 내보내서 천천히 이동시키는 ‘저출력 추력기’가 있지요. 저출력 추력기는 같은 거리를 가더라도 고출력 추력기보다 연료를 적게 써요. 그래서 과학자들은 저출력 추력기를 사용하면 시간은 오래 걸리지만 훨씬 먼 우주까지 갈 수 있을 것으로 보고 있답니다.
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