[누리호5차발사]누리호 목표궤도 도달·위성 15기 분리…최종 성공 판정만 남았다(종합)

역대 첫 예정시각 정확히 이륙…네온샛 5기·큐브위성 10기 순차 분리
오태석 "예정된 비행 절차 수행 확인"…오후 2시 최종 결과 발표

[전남 고흥 나로우주센터 = 아시아경제 김종화 기자] 한국형발사체 누리호가 다섯 번째 비행에서 목표궤도에 도달해 탑재위성 15기를 모두 분리했다. 발사체 비행과 위성 분리가 계획대로 이뤄진 것으로 확인되면서 이제 비행데이터 정밀 분석을 통한 최종 성공 판정만 남았다.

누리호는 7일 낮 12시 25분 전남 고흥 나로우주센터 제2발사대에서 이륙했다. 누리호가 사전에 정한 발사시각에 정확히 이륙한 것은 이번이 처음이다.

오태석 우주항공청장은 이날 오후 1시 나로우주센터에서 열린 브리핑에서 "발사 이력상 최초로 예정 시간에 발사가 이뤄진 사례"라며 "비행 정보와 영상을 종합하면 누리호는 예정된 비행 절차에 따라 목표궤도에 도달한 것으로 확인됐다"고 밝혔다.

누리호는 이륙 후 1단과 위성보호덮개인 페어링, 2단을 차례로 분리했다. 이후 3단 엔진 연소를 마치고 고도 약 575㎞에 도달해 탑재위성 분리에 들어갔다.

먼저 주탑재위성인 초소형군집위성 네온샛(NEONSAT) 2~6호 5기가 35~40초 간격으로 한 기씩 분리됐다. 위성끼리 충돌하지 않도록 누리호 상단의 자세를 30도와 60도씩 바꿔가며 서로 다른 방향으로 분리하는 시퀀스가 적용됐다.

초소형군집위성 5기를 모두 고도 약 570㎞의 목표궤도에 투입하는 것은 이번 5차 발사의 핵심 임무다. 4차 발사에서는 주탑재위성이 1기였지만 이번에는 5기로 늘어나면서 임무 난도가 한층 높아졌다.

네온샛 5기를 모두 분리한 뒤에는 큐브위성 10기가 차례로 우주에 내려졌다. 큐브위성은 2기씩 10초 간격으로 모두 다섯 차례에 걸쳐 분리됐다. 이에 따라 누리호에 탑재된 네온샛 5기와 큐브위성 10기 등 위성 15기의 분리 절차가 모두 마무리됐다.

오 청장은 "위성 분리는 당초 계획에 따라 정상적으로 수행된 것으로 추정된다"고 말했다. 한국항공우주연구원은 누리호가 보내온 원격수신정보(텔레메트리)를 정밀 분석해 실제 궤도와 위성 분리 결과 등 임무 수행 결과를 최종 확인하고 있다.

15기 내려놓고 끝 아니다…3단도 '우주쓰레기' 위험 줄였다

이번 5차 발사의 임무는 위성 15기를 분리하는 것으로 끝나지 않았다. 임무를 마친 누리호 3단이 자신이 내려놓은 위성과 다시 가까워지거나 궤도에서 폭발해 우주쓰레기를 만들어내는 위험까지 줄여야 했다.

위성을 모두 분리한 누리호 3단은 남아 있던 산화제와 헬륨 등 잔여 가스를 밖으로 배출했다. 임무를 마친 3단 내부의 압력을 낮춰 궤도에서 폭발하거나 파손돼 새로운 우주쓰레기를 만드는 것을 막기 위한 안전조치다.

오태석 우주항공청장이 7일 전남광주 고흥 나로우주센터에서 열린 누리호 발사관리위원회 개최 결과를 발표하고 있다. 연합뉴스 제공

오 청장은 "임무를 마친 누리호의 3단은 분리된 위성과의 충돌, 궤도상에서의 자발적 폭발을 예방하기 위해 남아 있는 산화제와 헬륨 등 잔여 가스를 배출하는 후속 조치를 완료했다"고 설명했다.

발사체 상단은 위성을 궤도에 내려놓은 뒤에도 상당 기간 우주에 머물 수 있다. 내부에 추진제나 고압가스가 남아 있으면 시간이 흐른 뒤 폭발하면서 새로운 우주잔해물을 만들 가능성이 있다. 위성을 궤도에 올려놓는 것뿐 아니라 임무를 마친 발사체를 안전한 상태로 만드는 것까지 우주수송 임무의 일부가 된 셈이다.

이번 5차 발사는 누리호가 지금까지 수행한 임무 가운데 가장 복잡했다. 15기는 누리호가 한 번에 우주로 실어나른 역대 가장 많은 위성이다. 특히 같은 임무를 수행하는 주탑재위성 5기를 한꺼번에 싣고 올라가 정해진 간격과 방향으로 각각 분리하는 임무는 처음이다.

네온샛 5기는 각각 임무를 수행하는 데 그치지 않는다. 초기 교신과 기능 점검을 거친 뒤 약 2~3개월 동안 궤도상에서 서로의 간격을 조정해 하나의 위성 군집을 형성한다.

군집이 완성되면 한반도를 하루 3회 이상 관측하고 같은 지역을 24시간 안에 다시 촬영할 수 있다. 내년 6차 발사에서 5기가 추가되면 모두 10기로 구성된 군집위성 체계가 완성된다.

다만 5차 발사의 최종 성공 여부는 아직 공식 발표되지 않았다. 항우연은 텔레메트리 자료 등을 토대로 실제 목표궤도 투입 결과와 위성 분리 상태 등을 정밀 분석하고 있다. 우주청은 이날 오후 2시 상세 브리핑을 열어 누리호 5차 발사의 최종 결과를 발표한다.

전남 고흥 나로우주센터 = 김종화 기자 justin@asiae.co.kr