정상교신 누리호 위성, 29일 '관측 큐브' 출동

성능검증위성과 21일 새벽 양방향 교신 '본궤도 작동' 확인
항우연, 원격 명령 전달도..29일부터 큐브위성 4기 사출

지난 21일 성능검증위성과 위성 모사체를 궤도에 안착시킨 누리호가 고도 237㎞ 상공에서 2단 엔진을 분리한 뒤 3단 엔진을 점화하고 있다. 한국항공우주연구원 제공

지난 21일 누리호에서 분리된 성능검증위성이 지상국과 양방향 교신을 하는 데 성공했다. 예정된 궤도에서 정상 작동하고 있다는 점이 확인된 것이다. 성능검증위성은 약 한 달간 초기운영을 거친 뒤 총 2년 동안 임무를 수행한다. 성능검증위성 동체 안에 내장된 초소형(큐브) 위성 4기는 오는 29일부터 순차적으로 우주에 사출된다.

과학기술정보통신부는 22일 브리핑을 열고 지난 21일 고흥 나로우주센터에서 발사된 누리호에 실렸다가 목표 궤도에 투입된 성능검증위성이 이날 오전 3시2분쯤 지상국과 양방향 교신을 했다고 밝혔다. 성능검증위성은 연구진이 계획한 대로 고도 700㎞에서 초속 7.5㎞로 우주에 투입됐다.

항공우주연구원은 21일 남극 세종기지와 항공우주연구원 지상국 안테나를 통해 총 5차례 성능검증위성의 기술적인 상태가 정상이라는 자료를 수신했다. 이때까지는 일방향 통신이었다. 이날 새벽에는 성능검증위성과 대전 항공우주연구원 지상국 간에 양방향 교신까지 이뤄졌다. 이에 따라 21일 발사된 누리호의 위성궤도 투입 성능이 완전하게 확인됐다고 과기정통부는 밝혔다.

이날 브리핑에서 안상일 항공우주연구원 위성우주탐사체계설계부 책임연구원은 “데이터를 확인해보니 성능검증위성이 생각한 것보다 누리호에서 더 안정적으로 분리된 것으로 나타났다”며 “(이를 보고) 놀랐다”고 말했다.

항공우주연구원은 이날 양방향 교신에서 성능검증위성에 처음으로 원격 명령을 전달했다. 이를 통해 위성 시각과 지상국 시각을 동일하게 맞췄고, 성능검증위성에 실린 위성항법시스템(GPS) 수신기도 켰다.

또 앞으로 위성의 자세를 제어할 때 필요한 궤도 정보를 지상국에서 성능검증위성으로 전송했다.

성능검증위성은 앞으로 한 달간 초기 안정화 단계를 거쳐 총 2년 동안 임무를 수행한다. 성능검증위성은 지구를 하루 약 14.6바퀴씩 돈다. 성능검증위성에는 온도차를 이용해 전력을 만드는 ‘발열전지’, 위성 자세를 잡아주는 구동기인 ‘제어모멘트자이로’, 성능검증위성에 원격으로 명령을 전송하기 위한 ‘S-밴드 안테나’가 실렸다.

항공우주연구원은 이 장치들의 성능이 설계된 대로 우주에서 잘 발휘되는지도 확인할 예정이다.

오는 29일부터는 큐브 위성이 우주에 투입된다. 성능검증위성 내부에 4기가 탑재돼 있는데, 국내 4개 대학이 각각 만들었다. 지구 관측과 미세먼지 관찰 임무를 띤다. 중량은 각각 3~9㎏이다.

29일에는 조선대, 다음달 1일에는 카이스트(KAIST), 3일에는 서울대, 5일에는 연세대 연구진이 만든 큐브 위성이 우주로 나아간다. 이틀 간격을 두고 사출하는 건 큐브 위성이 튀어나갈 때 관성으로 움직인 성능검증위성이 원래 자세를 회복할 때까지 기다리기 위해서다.

김기석 과기정통부 우주기술과장은 “향후 발사체와 위성의 개발·운용에 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com