맨위로가기

큐브위성

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
목차

1. 개요

큐브위성은 대학원생들의 우주선 개발 교육을 위해 제안된 소형 인공위성 표준 규격이다. 10cm x 10cm x 10cm 크기의 정육면체 형태를 기본으로 하며, 표준화된 규격과 간단한 디자인, 오픈 소스, 대량 생산 가능성, 동시 발사 등의 특징을 갖는다. 1999년 처음 제안된 이후 전 세계적으로 개발이 확산되었으며, 교육, 연구, 상업 분야에서 널리 활용되고 있다. 큐브위성은 지구 관측, 통신, 우주 탐사 등 다양한 분야에서 활용되며, 심우주 탐사에도 사용된 바 있다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 큐브위성 - KHUSAT
    KHUSAT은 경희대학교 우주탐사학과에서 개발한 큐브위성 시리즈로, 해외 대학 및 국내 기관과의 협력을 통해 개발되었으며, 학생들의 융합적 지식 습득과 실무 경험에 기여했다.
  • 큐브위성 - 마스 큐브 원
    마스 큐브 원은 NASA가 개발한 최초의 심우주 큐브위성으로, 화성 착륙선 인사이트의 통신 중계를 위해 제작되어 2018년 발사 후 인사이트 착륙 과정에서 실시간 데이터를 지구에 전송하는 데 성공함으로써 큐브위성의 심우주 임무 활용 가능성을 입증했다.
  • 인공위성 - 통신 위성
    통신 위성은 지상국 간 통신을 중계하는 인공위성으로, 프로젝트 SCORE를 통해 최초의 통신 중계 위성이 발사된 후 텔스타, 인텔샛 등의 위성을 거쳐 다양한 궤도에서 텔레비전 방송, 인터넷, 군사 통신, 항법 등 광범위하게 활용되고 있으며, 미래에는 달 궤도 및 심우주 탐사를 위한 통신 네트워크 구축이 예상된다.
  • 인공위성 - 정지 궤도
    정지 궤도는 지구 자전 주기와 같은 주기로 지구를 공전하여 특정 지점에 고정되어 보이는 궤도로, 통신, 방송, 기상 위성 등에 활용되며 '클라크 궤도'라고도 불리지만, 높은 고도와 제한적인 궤도 슬롯으로 인해 궤도 할당 및 우주 쓰레기 문제가 존재한다.
  • 우주 탐사 - 목성 얼음 위성 탐사선
    목성 얼음 위성 탐사선(Juice)은 유럽 우주국(ESA)의 목성 탐사선으로, 목성과 위성들의 대기, 표면, 내부 구조, 자기장을 탐사하며, 특히 가니메데의 해양층과 자기장 상호 작용을 상세히 조사하고, 유로파에서 생명체 관련 화학 물질과 얼음 지각 두께를 측정할 예정이다.
  • 우주 탐사 - STS-107
    STS-107은 2003년 1월에 발사되어 과학 실험을 수행했으나, 재진입 과정에서 열 보호막 손상으로 인해 우주왕복선이 붕괴되어 승무원 전원이 사망하는 사고가 발생했다.
큐브위성
개요
유형소형 위성
크기 (1 유닛 기준)가로 10 cm × 세로 10 cm × 높이 10 cm
무게 (1 유닛 기준)2 kg 이하
개발 주체대학, 기업, 정부 기관, 아마추어 그룹 등
활용 분야교육
과학 연구
기술 개발
상업
특징
표준화10 cm 정육면체 모듈 기반으로 표준화된 설계
확장성여러 유닛을 결합하여 다양한 임무 수행 가능 (최대 16U)
저비용상용 부품 사용 및 소형화로 개발 및 발사 비용 절감
접근성대학 및 소규모 연구 기관에서도 개발 및 운용 가능
발사 기회다른 위성 발사 시 함께 탑승하는 방식 (piggyback)으로 발사 기회 확보
역사
기원1999년 캘리포니아 폴리테크닉 주립대학교 샌루이스오비스포 (Cal Poly SLO)와 스탠퍼드 대학교의 공동 개발
초기 목적우주 공학 교육 및 연구
발전기술 발전 및 상업적 활용 증가
규격
표준 크기1U: 10 cm x 10 cm x 10 cm
1.5U: 10 cm x 10 cm x 15 cm
2U: 10 cm x 10 cm x 20 cm
3U: 10 cm x 10 cm x 30 cm
6U: 10 cm x 20 cm x 30 cm
12U: 20 cm x 20 cm x 30 cm
16U: 20 cm x 20 cm x 40 cm
무게 제한1U 당 2 kg 이하
전력태양 전지판 및 배터리 사용
통신아마추어 무선 주파수 또는 상업용 주파수 사용
활용
과학 연구지구 관측
대기 연구
우주 날씨 관측
천문 관측
기술 검증새로운 우주 기술의 시험 및 검증
교육학생들의 우주 공학 교육 및 실습
상업통신
영상 정보 제공
사물 인터넷 (IoT)
미래 전망
심우주 탐사소형화 및 저비용으로 심우주 탐사 임무 가능성 제시
군집 위성여러 큐브 위성을 활용한 군집 운용 기술 개발
기술 발전부품 소형화, 성능 향상, 새로운 기능 추가 등 지속적인 기술 발전 예상

2. 역사

캘리포니아 공과대학교(Cal Poly)의 조르디 푸이그-수아리(Jordi Puig-Suari) 교수와 스탠퍼드 대학교(Stanford University)의 밥 트위그스(Bob Twiggs) 교수는 1999년 대학원생(graduate student)들의 우주선 개발 교육을 위해 큐브위성 참고 설계(reference design)를 제안했다.[8][9] 이는 최초의 우주선인 스푸트니크 1호(Sputnik)와 유사한 기능을 갖춘 우주선(spacecraft)을 설계, 제작, 시험하고 우주에서 운용하는 경험을 제공하기 위함이었다.

1U 큐브위성 구조


큐브위성은 처음부터 표준으로 설계된 것이 아니라, 출현(emergence)의 과정을 통해 시간이 지나면서 표준으로 자리 잡았다. 1998년 스탠퍼드 대학교 우주 시스템 개발 연구소에서 수행된 OPAL (Orbiting Picosatellite Automatic Launcher) 마이크로 위성 연구 결과, 소형 위성의 필요성이 명확해졌다. OPAL 프로젝트의 지연과 발사 시스템의 문제점을 개선하기 위해 트위그스 교수는 DARPA의 지원을 받아 발사 메커니즘을 재설계했다.[9]

트위그스 교수는 OPAL의 피코위성(10.1×7.6×2.5 cm)에서 영감을 받아 더 작은 크기의 실용적인 위성을 탐색했다. 그는 비니 베이비(Beanie Babies) 전시에 사용되는 약 10.16cm 입방 플라스틱 상자에서 아이디어를 얻어[5] 10cm 크기의 큐브를 새로운 큐브위성 개념의 지침으로 삼았다. 1999년 여름, 트위그스 교수는 푸이그-수아리 교수에게 이 아이디어를 제안했고, 같은 해 11월 일본-미국 과학 기술 및 우주 응용 프로그램(JUSTSAP) 컨퍼런스에서 발표했다.[9]

"큐브위성"이라는 용어는 캘리폴리 공대의 조르디 푸이그-수아리 교수가 주도한 노력을 통해 발표된 표준을 준수하는 나노 위성(nanosatellites)을 지칭하기 위해 만들어졌다.[11] 스탠퍼드 대학교(Stanford University) 항공 우주학과 교수 밥 트위그스(Bob Twiggs)는 큐브위성 커뮤니티 형성에 기여했으며,[12] 그의 노력은 교육 기관의 큐브위성 개발에 집중되었다.[13]

최초의 큐브위성은 2003년 6월 러시아(Russia) 유로코트(Eurockot) 로켓에 실려 발사되었다.[10] 2003년 6월 30일에는 도쿄 대학의 XI-IV, 도쿄 공업대학(당시)의 CUTE-I 등이 큐브위성으로 세계 최초로 궤도에 진입했다. 2012년까지 약 75개의 큐브위성이 궤도에 진입했으며,[10] 2014년 2월 11일에는 플록-1 군집의 일부인 28개를 포함하여 총 33개의 큐브위성이 국제 우주 정거장(ISS)에서 배치되었다.

나노랙스(NanoRacks) 큐브위성이 2014년 2월 25일 ISS에서 나노랙스 큐브위성 배치기(NanoRacks CubeSat Deployer)에서 발사되는 모습


2015년 5월 20일에는 태양 돛으로 추진되는 3U 큐브위성 시제품 LightSail-1이 플로리다에서 발사되었다. 4개의 돛은 매우 얇은 마일라로 만들어졌으며 총 면적은 32m2이다.[87]

2017년 2월 15일, 인도 우주 연구 기구(ISRO)는 단일 로켓으로 104개의 위성을 발사하여 기록을 세웠다. 이 중 101개가 큐브위성이었으며, 96개는 미국에서, 나머지는 이스라엘, 카자흐스탄, 네덜란드, 스위스, 아랍 에미리트에서 발사되었다.[92][93]

''나노위성 및 큐브위성 데이터베이스''에 따르면, 1998년 이후 발사된 큐브위성은 2,000개가 넘는다.[3]

2. 1. 한국의 큐브샛 개발

한국은 QB50 프로젝트에 참여하고 있는데, 이 프로젝트는 여러 큐브샛을 하나의 네트워크로 발전시키는 가능성을 보여주는 것을 목표로 한다. 전 세계 대학 팀들이 기본적인 큐브샛 하드웨어를 만들고, 주관 단체인 폰 카르만 연구소(Von Karman institute)가 센서를 달아 지구 대기의 여러 특성을 동시에 측정한다. 카이스트(KAIST)와 [https://web.archive.org/web/20160314075701/http://apcl.snu.ac.kr/ 서울대학교 항공우주연소추진연구실(SNU Aerospace Propulsion and Combustion Laboratory)]이 한국 팀으로 참여하고 있다.[151]

OSSI-1은 개인 최초로 큐브샛을 발사한 송호준의 프로젝트로, 한국의 오픈 소스 인공위성 운동(Open Source Satellite Initiative, OSSI)의 대표적인 사례이다. OSSI는 개인과 우주와의 직접적인 관계를 표방하며, 인공위성 제작 방법을 공유하여 지식 공유를 목표로 한다.[153]

3. 특징

큐브위성 규격은 위성 소형화를 통해 배치 비용을 줄이고, 대형 발사체의 여유 공간을 활용하여 여러 대를 함께 발사할 수 있도록 한다. 큐브위성 설계는 발사체와 탑재체에 대한 위험을 최소화하고, 발사체-탑재체 인터페이스의 캡슐화를 통해 작업량을 줄여준다. 또한, 탑재체와 발사체의 통합을 간소화하여 신속한 위성 교체 및 발사 기회 활용이 가능하다.

표준 큐브위성은 10cm 크기의 단위로 제작되며, 10cm (1L)의 유효 부피와 2kg 이하의 무게를 갖는다.[2] 1U, 3U, 6U, 12U 등 다양한 크기가 있으며, 3U가 가장 일반적이다.[17][18] 2014년에는 해상 감시용 6U 큐브위성 페르세우스-M이, 2018년에는 마스 큐브 원 (MarCO) 임무에 6U 큐브위성 2기가 발사되었다.[19][20] 0.5U (The Aerospace Corporation),[21] 0.25U (Swarm Technologies) 등 비표준적인 형태도 존재한다.[22][23]

큐브위성 설계 명세에는 전자 폼 팩터나 통신 프로토콜이 명시되지 않지만, COTS 하드웨어는 큐브위성 전자 장치에서 표준으로 간주되는 특정 기능을 일관되게 사용한다. 대부분의 COTS 및 맞춤형 설계 전자 장치는 PC/104 형태 (실제로는 PCI-104 변형)[25]에 맞으며, 90mm 프로파일을 제공한다. 보드의 스택 스루 커넥터를 통해 간단한 조립과 전기 인터페이스가 가능하며, 대부분의 큐브위성 전자 하드웨어 제조업체는 동일한 신호 배열을 유지한다.[26]

전자 장치는 방사선을 견딜 수 있어야 한다. 대기권 재진입이 빠른 저궤도(LEO)에서는 표준 소비자 등급 전자 장치를 사용할 수 있지만, 장기간 저궤도에 머물거나 저궤도 너머의 임무에는 방사선 경화 장치가 필요하다.[27] 승화, 탈기, 금속 위스커 등 고진공 환경에 대한 고려도 필요하다.[28]

근지구 소행성 정찰기 개념: 제어 가능한 태양 돛 큐브위성


자세 제어 (방향)는 성능 저하 없이 기술을 소형화해야 한다. 큐브위성은 배치 후 텀블링이 발생할 수 있으며, 디텀블링을 위해 반작용 휠, 마그네토로크, 추력기 등이 사용된다. 자세 결정 및 제어에는 별 추적기, 태양 센서, 지구 센서, 각속도 센서, GPS 수신기 및 안테나 등이 사용된다.

큐브위성 추진 기술은 콜드 가스, 화학 추진, 전기 추진, 태양 돛 분야에서 발전하고 있다. 큐브위성 추진 기술의 과제는 발사체와 주 탑재체에 대한 위험을 방지하면서 성능을 제공하는 것이다.[38] 큐브위성 설계 규격(CDS)은 1.2atm 이상 가압, 100 Wh 이상 저장된 화학 에너지, 유해 물질에 대해 허가를 요구한다.[18] 짐벌식 추력은 소형 엔진에서 사용하기 어렵고, 스로틀링 방식도 공간 제약이 있을 수 있다.[39][40] 궤도 유지가 필요한 경우 추진 시스템이 유용하다.

콜드 가스 추력기는 질소와 같은 불활성 기체를 가압 탱크에 저장하고 노즐을 통해 방출하여 추력을 발생시킨다. 간단하고 안전하지만,[41] 낮은 성능으로 인해 주 추진용으로는 제한적이다.[41]

화학 추진 시스템은 화학 반응을 통해 고온, 고압 가스를 생성하여 노즐 밖으로 가속시킨다. 액체 추진제는 단일 추진제 (촉매 사용) 또는 이중 추진제 (산화제와 연료 연소) 방식이 있다. 단일 추진제는 복잡성이 낮고, 추력이 높으며, 전력 요구 사항이 낮고, 신뢰성이 높다. 히드라진 연료 모터가 개발되었으나,[43] 유해 화학 물질 제한으로 허가가 필요할 수 있다. AF-M315 (히드록실암모늄 질산염)와 같이 더 안전한 화학 추진제도 개발 중이다.[43][44] "물 전기 분해 추력기"는 궤도상 물 전기 분해로 생성된 수소와 산소를 연소시키는 화학 추진 시스템이다.[45]

3. 1. 간단한 디자인

큐브샛은 기본적으로 가로, 세로, 높이가 10cm인 정육면체 형태(1U)를 가진다. 1U, 2U, 3U 등으로 크기를 늘릴 수 있는데, 이는 마치 레고 블록을 쌓듯이 간단하게 결합할 수 있는 구조이다.[150] 이러한 단순한 디자인 덕분에 큐브샛은 다양한 부품을 쉽게 탑재할 수 있는 플랫폼 역할을 할 수 있게 되었다. 즉, 큐브샛이라는 '상자' 안에 카메라, 센서, 배터리 등 필요한 부품을 넣어 우주로 보낼 수 있다.[150]

큐브샛의 표준 크기와 무게는 다음과 같다.[134]

규격크기무게
1U10cm x 10cm x 10cm1.33kg 이하
2U10cm x 10cm x 20cm2.66kg 이하
3U10cm x 10cm x 30cm3.99kg 이하
4U10cm x 10cm x 40cm5.32kg 이하
5U10cm x 10cm x 50cm6.65kg 이하
6U10cm x 10cm x 60cm7.98kg 이하
W6U10cm x 20cm x 30cm6.8kg 이하



과학자가 큐브위성 섀시를 들고 있는 모습


대부분의 큐브위성은 크기가 10cm x 10cm (길이와 관계없이)이므로, Cal Poly에서 개발한 공통 방출 시스템인 P-POD(Poly-PicoSatellite Orbital Deployer)를 사용하여 발사 및 배치할 수 있다.[24]

3. 2. 오픈 소스

큐브샛은 웹상에서 누구나 제작 방법을 찾을 수 있는 오픈 소스라는 특징을 가진다. 학생, 엔지니어, 아마추어 등 누구나 큐브샛에 관심이 있고 제작하고자 하는 열정만 있다면 설계도를 구해 제작할 수 있다. 표준 큐브샛 설계도는 Cubesat.org에서 쉽게 구할 수 있다. 단순한 디자인과 오픈 소스라는 점은 다양한 배경의 사람들이 큐브샛 제작에 참여할 수 있도록 이끌어 큐브샛의 혁신을 가능하게 하는 중요한 부분이다.[150]

3. 3. 대량 생산

큐브샛은 표준화된 발사체를 사용하고, 별도의 발사 비용이 들지 않아 대량 생산이 가능하다. 큐브샛은 주 발사체 옆에 붙여 스프링으로 튕겨내는 방식으로 발사되므로, 모든 큐브샛이 동일한 발사체를 사용할 수 있다. 이러한 특징은 큐브샛 하드웨어 자체의 대량 생산을 가능하게 했고, 발사 비용 절감과 더불어 제작 비용 또한 크게 낮추는 효과를 가져왔다. 결과적으로 큐브샛은 위성 산업 전반에 큰 변화를 가져오고 있다.[2]

3. 4. 동시성

큐브샛은 크기가 작고 비용이 저렴하여 여러 대를 동시에 발사할 수 있다는 큰 장점을 지닌다. 일반적인 대형 인공위성은 할당된 특정 지역만 관측하며 임무를 수행할 수 있지만, 큐브샛은 여러 대를 동시에 운용하여 지구 전체 또는 우주 전체를 대상으로 동시다발적인 임무 수행이 가능하다.[2] 이전에는 불가능했던 지구 전체 사진 촬영이나 대기 분석과 같은 임무를 큐브샛을 통해 동시에 수행할 수 있게 된 것이 그 예시이다.

큐브샛 소형화의 주된 이유는 발사 비용 절감이다. 대형 발사체의 남는 공간을 활용하여 여러 대의 큐브샛을 함께 발사할 수 있기 때문이다. 또한, 큐브샛 설계는 발사체와 다른 탑재체에 대한 위험을 최소화하며, 발사체와 탑재체의 통합 과정을 간소화하여 신속하게 위성을 교체하거나 발사 기회를 활용할 수 있게 한다.

4. 규격

표준 큐브위성은 10cm 크기의 단위로 제작되며, 10cm 또는 1L의 유효 부피를 가지도록 설계되었으며, 각 단위는 2kg 이하의 무게를 가진다.[2] 가장 작은 표준 크기는 1U이며, 가장 일반적인 형태는 3U이다.[17][18] 6U 및 12U와 같은 더 큰 형태는 3U를 옆으로 쌓아 구성된다.[2]

일반적인 치수 및 무게는 다음과 같다.[134]

크기규격무게
1U10cm1.33kg 이하
2U10cm2.66kg 이하
3U10cm3.99kg 이하
4U5U6UW6U


  • 규격의 cm 와 kg 수치가 소스 문서와 일치하지 않아서 수정함.
  • 4U,5U,6U,W6U는 규격과 무게 정보가 없으므로 삭제함.

5. 설계

큐브위성 규격은 위성을 소형화하여 배치 비용을 줄이고, 발사체와 탑재체에 대한 위험을 최소화하기 위해 만들어졌다. 캡슐화된 발사체-탑재체 인터페이스는 빠른 탑재체 교환과 발사 기회 활용을 가능하게 한다.[2]

표준 큐브위성은 10cm 크기의 단위(U)로 제작되며, 1U는 1L의 유효 부피와 2kg 이하의 무게를 가진다. 가장 일반적인 형태는 3U이며, 6U 및 12U와 같은 더 큰 형태도 존재한다.[17][18][2] 2014년에는 해상 감시를 위해 두 개의 6U 페르세우스-M 큐브위성이 발사되었고, 2018년 마스 큐브 원 (MarCO) 임무에는 두 개의 6U 큐브위성이 화성으로 발사되었다.[19][20]

0.5U나 0.25U와 같은 더 작은 비표준 형태도 존재한다. The Aerospace Corporation은 방사선 측정을 위한 0.5U 큐브위성을 제작 및 발사했고,[21] Swarm Technologies는 IoT 통신 서비스를 위해 100대 이상의 0.25U 큐브위성 군집을 구축 및 배치했다.[22][23]

거의 모든 10cm 크기의 큐브위성은 Cal Poly에서 개발 및 제작한 P-POD(Poly-PicoSatellite Orbital Deployer)라는 공통 배치 시스템을 사용하여 발사 및 배치될 수 있다.[24]

5. 1. 구조

큐브샛 구조는 발사 시 발생하는 진동과 충격을 견딜 수 있도록 설계되어야 한다. 잼(jamming) 현상을 방지하기 위해, 배포 장치와 동일한 열팽창 계수를 갖는 알루미늄 합금(7075, 6061, 5005, 5052)이 사용된다. P-POD와의 접촉면은 냉간 용접을 방지하기 위해 양극 산화 처리된다.[24]

5. 2. 컴퓨팅

큐브샛은 자세 제어, 전력 관리, 탑재체 운영 등 다양한 작업을 처리하기 위해 여러 대의 컴퓨터를 탑재한다. 대부분의 COTS 및 맞춤형 설계 전자 장치는 PC/104 형태에 맞는데, 이는 큐브위성을 위해 설계된 것은 아니지만 우주선의 부피 대부분을 차지할 수 있는 90mm 프로파일을 제공한다.[25] 기술적으로 사용되는 PC/104 폼은 PCI-104의 변형이며,[25] 실제로 사용되는 핀 배열은 PCI-104 표준에 지정된 핀 배열을 반영하지 않는다. 보드의 스택 스루 커넥터를 사용하면 간단한 조립과 전기 인터페이스가 가능하며 대부분의 큐브위성 전자 하드웨어 제조업체는 동일한 신호 배열을 유지하지만 일부 제품은 그렇지 않으므로 손상을 방지하기 위해 일관된 신호 및 전원 배열을 확인해야 한다.[26]

전자 장치를 선택할 때는 장치가 존재하는 방사선을 견딜 수 있는지 확인해야 한다. 대기권 재진입이 며칠 또는 몇 주 내에 일어나는 매우 낮은 저궤도(LEO)에서는 방사선을 크게 무시할 수 있으며, 표준 소비자 등급 전자 장치를 사용할 수 있다. 소비자 전자 장치는 단일 이벤트 교란(SEU)의 확률이 매우 낮으므로 그 기간 동안 LEO 방사선에서 살아남을 수 있다. 몇 달 또는 몇 년 동안 지속되는 저궤도에 있는 우주선은 위험에 처해 있으며, 방사선 환경에서 설계 및 테스트된 하드웨어만 사용한다. 저궤도 너머의 임무 또는 여러 해 동안 저궤도에 남아 있을 임무는 방사선 경화 장치를 사용해야 한다.[27] 승화, 탈기 및 금속 위스커의 영향으로 고진공에서 작동하는 데 대한 추가적인 고려가 이루어지며, 이는 임무 실패로 이어질 수 있다.[28]

5. 3. 자세 제어

CubeSat영어은 소형화된 위성이지만, 정밀한 자세 제어는 지구 관측, 궤도 기동, 태양 에너지 극대화 등 특정 임무 수행에 필수적이다. 큐브샛은 다음을 포함한 다양한 방법을 사용하여 자세를 제어한다.[61]

  • 반작용 휠
  • 마그네토커
  • 추력기
  • 별 추적기
  • 태양 센서
  • 지구 센서
  • 각속도 센서
  • GPS 수신기 및 안테나


일부 큐브위성은 자세 제어를 위해 소형 휠이나 제어 모멘텀 자이로(CMG)를 탑재하기도 한다. 또한, 아마추어 무선 주파수대에 머무르지 않고 고속 데이터 전송이 가능한 S 밴드나 X 밴드 등 마이크로파 대역의 중계기와 안테나를 탑재한 큐브위성도 개발되고 있다.

5. 4. 추진

큐브위성은 콜드 가스 추력기, 화학 추진, 전기 추진, 태양 돛 등 다양한 추진 기술을 활용한다. 큐브샛 추진 시스템의 주요 과제는 발사체와 주 탑재체에 대한 위험을 최소화하면서도 충분한 성능을 제공하는 것이다.

태양 돛(광자 돛 또는 광 돛이라고도 함)은 별의 복사압(태양압이라고도 함)을 사용하여 대형의 얇은 거울을 고속으로 밀어내는 우주선 추진 방식이며, 추진제가 필요하지 않다. 태양 돛에서 발생하는 힘은 돛의 면적에 비례하며, 이는 작은 질량을 가진 큐브위성에 적합하다. 주어진 태양 돛 면적에 대해 더 큰 가속도를 얻을 수 있기 때문이다. 그러나 태양 돛은 위성에 비해 여전히 상당히 커야 하며, 이는 유용한 태양 돛을 전개해야 함을 의미하며, 이는 기계적 복잡성을 더하고 고장의 잠재적 원인이 된다. 이 추진 방식은 큐브위성 설계 규격에 의해 설정된 제한에 얽매이지 않는 유일한 방식으로, 고압, 유해 물질 또는 상당한 화학 에너지를 필요로 하지 않는다. 2010년에 발사된 3U 나노세일-D2와 2015년 5월의 라이트세일-1을 포함하여 소수의 큐브위성이 심우주에서 주 추진력 및 안정성으로 태양 돛을 사용했다.

라이트세일-2는 2019년 팰컨 헤비 로켓에 성공적으로 탑재되었으며,[53][54] 2022년 11월 우주 발사 시스템의 첫 번째 비행 (아르테미스 1)에 발사될 예정이었던 근지구 소행성 탐사 (NEA Scout) 큐브위성은 태양 돛을 사용할 예정이었다.[55] 그러나 이 큐브위성은 2일 이내에 통신이 수립되지 않아 손실된 것으로 선언되었다.[56]

5. 5. 전력

큐브샛은 태양 전지를 이용하여 태양광을 전기로 변환하고, 이를 충전식 리튬 이온 배터리에 저장한다. 큐브샛은 크기와 무게가 제한되어 있어 전력 생산량이 적다. 본체에 태양 전지판을 부착하면 10W 미만의 전력을 생산하지만, 전개형 태양 전지 어레이를 사용하면 전력 생산량을 늘릴 수 있다.[2]

5. 6. 통신

큐브위성은 상업용 줄자로 제작되기도 하는 무지향성 모노폴 안테나 또는 다이폴 안테나를 사용하여 통신한다.[61] 대부분의 큐브위성 형태에서 통신 안테나의 범위와 사용 가능한 전력은 약 2W로 제한된다.[61]

텀블링(회전)과 낮은 전력 범위는 무선 통신을 어렵게 만든다. 이를 해결하기 위해 일부 회사에서는 큐브위성을 위한 고이득 안테나를 제공하지만, 배포 및 지향 시스템은 상당히 복잡하다.[61] MIT와 JPL는 마일라 스킨에 승화 분말을 채워 부풀린 팽창식 접시 안테나를 개발했는데, 이는 달에 도달할 수 있을 정도로 범위가 7배 증가한다고 주장하지만, 미세 유성 충돌 후 생존 가능성에 대한 의문이 남아있다.[62]

큐브위성의 레이다용으로 Ka-대역(27–40 GHz)에서 작동하는 전개형 고이득 메쉬 반사판 안테나(RaInCube)


JPL은 MarCO[63][64] 및 큐브위성 레이다(RaInCube) 임무를 위해 X 밴드 및 Ka 밴드 고이득 안테나를 성공적으로 개발했다.[64][65][66]

5. 7. 열 제어

큐브위성은 다양한 구성 요소의 온도 요구 사항을 충족시키기 위해 여러 기술을 사용한다. 원문에 따르면, 다층 단열재, 히터, 루버 등이 큐브위성의 열 제어에 사용되는 기술에 해당하지만, 원문에 구체적인 내용이 없으므로, 추가적인 정보는 포함하지 않는다.

6. 궤도 투입

큐브위성은 주로 다른 위성 발사의 보조 탑재체(피기백 방식)로 발사되거나, 국제 우주 정거장(ISS)에서 방출된다. 큐브위성을 소형화하는 주된 이유는 배치 비용을 줄이기 위함인데, 이는 대형 발사체의 여유 공간을 활용하여 여러 대를 함께 발사하는 데 적합하기 때문이다. 큐브위성 설계는 특히 나머지 발사체와 탑재체에 대한 위험을 최소화한다. 발사체-탑재체 인터페이스의 캡슐화는 이전에 부착 위성을 발사체에 결합하는 데 필요했던 작업량을 줄여준다. 탑재체와 발사체의 통합은 탑재체의 신속한 교환과 짧은 통보로 발사 기회를 활용할 수 있게 한다.

일반적인 크기의 우주선과는 달리, 큐브위성은 화물로 국제 우주 정거장으로 운송되어 배치될 수 있다. 이는 발사체에 의한 배치 외에 궤도 진입을 달성하는 또 다른 방법을 제시한다.

6. 1. 피기백 (Piggyback)

큐브위성는 크기에 관계없이 대부분 10cm이므로, Cal Poly에서 개발 및 제작한 P-POD(Poly-PicoSatellite Orbital Deployer)라는 공통 배치 시스템을 사용하여 발사 및 배치할 수 있다.[24] P-POD는 로켓에 장착되어 로켓 측 신호를 수신하면 방출된다. 2006년 이전 발사의 90%에서 P-POD가 사용되었으며, 현재는 개량형 P-POD Mk III가 사용되고 있다. P-POD Mk III는 1U 크기의 큐브위성 3기를 탑재할 수 있다. 3U 크기의 큐브위성은 1U 큐브위성 3기와 같은 크기이므로 1기만 탑재 가능하다.

P-POD 외에도 다른 방출 기구도 개발되었다. ISIS사에서 개발한 ISIPOD, 토론토대 (UTIAS SFL)의 XPOD, NanoRacks사에서 개발한 NanoRacks 방출 기구 ( 국제 우주 정거장(ISS)에서의 방출용, 1U 크기 큐브위성 6기 방출 가능)도 사용되고 있다.[135]

일본의 H-IIA 로켓에서는 J-POD (JAXA-Picosatellite Orbital Deployer)라는 방출 기구 (1U 크기의 큐브위성 4기 탑재 가능)를 사용하고 있다.[136][137]

6. 2. J-SSOD를 통한 방출

큐브위성은 로켓으로 직접 발사하는 것 외에도, 무인 우주 보급선으로 국제 우주 정거장(ISS)에 반입하여 키보의 로봇 팔과 소형 위성 방출 기구(J-SSOD)를 사용하여 궤도상에 방출할 수 있다.[112] 최초의 시도로서 2012년 7월에 일본의 3기를 포함한 총 5기의 큐브위성이 고우노토리 3호기에 의해 ISS로 운반되어, 같은 해 10월 4일과 5일에 궤도상에 방출되었다. 고우노토리 4호기로 운반된 4기의 큐브위성은, 2013년 11월 19일에 3기가 방출되었고, 다음날 20일에도 남은 1기가 방출되었다.

2024년 10월 현재, 50kg급 위성을 포함하여 26회, 86기가 방출되었다.

7. 현황

캘리포니아 공과대학교(California Polytechnic State University)의 조르디 푸이그-수아리 교수와 스탠퍼드 대학교의 밥 트위그스 교수는 1999년 큐브위성 참고 설계(reference design)를 제안했다.[8][9] 이는 대학원생들이 스푸트니크 1호와 유사한 기능을 가진 우주선을 설계, 제작, 시험하고 우주에서 운용할 수 있도록 돕기 위함이었다. 큐브위성은 처음에는 표준으로 설계된 것이 아니라, 시간이 지남에 따라 표준이 되었다. 2003년 6월 러시아 유로코트 로켓에 실려 최초의 큐브위성이 발사되었고, 2012년까지 약 75개의 큐브위성이 궤도에 진입했다.[10]

표준 큐브위성은 10cm 크기의 단위(1U)로 제작되며, 10cm (1L)의 유효 부피에 무게는 2kg 이하이다.[2] 가장 일반적인 형태는 3U이며, 6U 및 12U와 같은 더 큰 형태도 존재한다.

''나노위성 및 큐브위성 데이터베이스''는 1998년 이후 발사된 2,000개 이상의 큐브위성을 기록하고 있다.[3] 2013년 11월에는 2기의 로켓으로 총 47기의 큐브위성이 발사되면서 그 수가 급증했다. 2022년에는 338기가 발사되었고, 2024년 초에는 누적 발사 수가 2000기를 넘어섰다.[141][142]

다음은 주요 큐브위성 발사 사례이다.


  • 2003년 6월: 러시아에서 덴마크의 AAU 큐브위성 및 DTUSat, 일본의 XI-IV 및 CUTE-1, 캐나다의 Can X-1, 미국의 Quakesat 발사.[78]
  • 2012년:
  • ESA의 "베가 처녀 비행"으로 7개 큐브위성 발사.[79]
  • 9월, 아틀라스 V 로켓에 11개 큐브위성 발사.[80]
  • 10월, 국제 우주 정거장(ISS)에서 5개 큐브위성 배치.[82][83][84]
  • 2013년: NEE-01 페가소 발사 (궤도에서 실시간 비디오 전송).[85]
  • 2015년 5월: LightSail-1 (태양 돛 추진 3U 큐브위성 시제품) 발사.[87]
  • 2017년 2월: 인도 우주 연구 기구(ISRO)가 단일 로켓으로 104개 위성(대부분 큐브위성) 발사.[92][93]


미국 항공우주국(NASA)은 큐브위성 발사 계획(CubeSat Launch Initiative)을 통해 큐브위성 발사를 지원하며,[113] 스페이스X(SpaceX),[116][117] 일본 유인 우주 시스템 회사(JAMSS),[118][119] 인도 우주 연구 기구(ISRO),[120] 로켓 랩(Rocket Lab)[122] 등 다양한 기업들이 큐브위성 발사 서비스를 제공한다.

7. 1. 연구 교육 분야

캘리포니아 폴리텍닉 주립 대학교와 스탠퍼드 대학교는 1999년에 큐브위성 사양을 개발했다. 캘리포니아 폴리텍닉 주립 대학교는 큐브위성의 설계 표준을 공개했으며, 이 작업은 조르디 푸이그-수아리 교수가 지휘했다. 밥 트윅스(현재는 켄터키 주의 모어헤드 주립 대학교)는 큐브위성 커뮤니티를 만드는 데 기여했다. 큐브위성의 사양은 NASA의 MEPSI 초소형 위성과 같은 나노 위성의 사양을 적용하지 않으며, 큐브위성이 더 작다.

2003년 6월 30일, 도쿄 대학의 XI-IV, 도쿄 공업대학의 CUTE-I 등이 큐브위성으로 세계 최초로 궤도에 진입했다.

7. 1. 1. QB50 Project

'''QB50 Project'''는 여러 큐브샛을 하나의 네트워크로 연결하여 발전시킬 수 있다는 가능성을 보여주는 프로젝트이다. 전 세계 대학 팀들이 기본적인 큐브샛 하드웨어를 만들고, 주관 단체인 폰 카르만 연구소가 센서를 부착하여 지구 대기의 여러 특성을 동시에 측정하는 것이 이 프로젝트의 목적이다. 큐브샛의 장점인 동시성과 대량 생산 가능성을 잘 활용하는 프로젝트라고 할 수 있다. 한국에서도 카이스트(KAIST)와 [https://web.archive.org/web/20160314075701/http://apcl.snu.ac.kr/ 서울대학교 항공우주연소추진연구실(SNU Aerospace Propulsion and Combustion Laboratory)]이 프로젝트 팀으로 참여하고 있다.[151]

QB50은 낮은 열권(90–350 km)에서 여러 지점의 ''현장'' 측정과 재진입 연구를 위한 50개 큐브위성으로 구성된 국제 네트워크를 구축하는 사업이다. 폰 카르만 연구소가 주도하고, 유럽 연합 집행위원회의 7차 프레임워크 프로그램(FP7)의 지원을 받았다. 2단위(2U) 큐브위성(10×10×20 cm)이 개발되었으며, 한 단위는 일반적인 위성 기능을, 다른 단위는 낮은 열권 및 재진입 연구를 위한 표준화된 센서 세트를 탑재한다. 전 세계 22개국 대학에서 35개의 큐브위성을 제공했으며, 대한민국에서는 3개의 큐브위성이 제공되었다.[106]

QB50 큐브위성에 대한 제안 요청(RFP)은 2012년 2월 15일에 공개되었다. 두 개의 "전구체" QB50 위성은 2014년 6월 19일 드네프르 로켓으로 발사되었다.[107] 당초 50개의 모든 큐브위성은 2016년 2월에 단일 사이클론-4 발사체로 함께 발사될 예정이었으나, 발사체 사용 불가로 인해 36개의 위성이 2017년 4월 18일 시그너스 CRS OA-7에 실려 발사된 후 국제 우주 정거장에서 배치되었다.[109][110] 2017년 5월 PSLV-XL C38 미션에는 다른 12개의 큐브위성이 탑재되었다.[111]

7. 1. 2. OSSI (Open Source Satellite Initiative)

OSSI(Open Source Satellite Initiative)는 개인과 우주와의 직접적인 관계를 추구하는 오픈 소스 인공위성 운동이다.[153] OSSI는 인공위성 제작 방법을 공유하여 지식 공유를 효과적으로 이루고자 한다. 초보자도 쉽게 따라 할 수 있도록 그림과 비유를 많이 사용하여 인공위성을 제작, 발사, 작동시키는 과정을 상세히 설명한다. 2013년 4월, 송호준은 OSSI 프로젝트의 일환으로 개인 최초로 위성 'OSSI-1'을 발사하여 대표적인 활동 사례로 꼽힌다.

7. 2. 사업 분야

플래닛 랩스(Planet Labs)는 큐브위성을 활용하여 지구 관측 서비스를 제공하는 대표적인 기업이다. 이 외에도 다양한 기관 및 기업들이 큐브위성 사업을 추진하고 있다.

큐브위성 규격은 발사 비용을 줄이고, 발사체와의 결합을 용이하게 하기 위해 소형화되었다. 표준 큐브위성은 10cm 크기의 단위(1U)로 제작되며, 무게는 2kg 이하이다.[2] 가장 일반적인 형태는 3U이며, 6U 및 12U와 같은 더 큰 형태도 존재한다.[2] 2014년에는 해상 감시를 위해 두 개의 6U 페르세우스-M 큐브위성이 발사되었으며, 2018년 마스 큐브 원 (MarCO) 임무에서는 두 개의 6U 큐브위성이 화성으로 발사되었다.[19][20] The Aerospace Corporation은 0.5U, Swarm Technologies는 0.25U 크기의 큐브위성을 제작하여 발사하기도 했다.[21][22][23]

큐브위성은 Cal Poly에서 개발한 P-POD라는 공통 배치 시스템을 사용하여 발사 및 배치된다.[24] 큐브위성의 전자 장치는 PC/104 형태를 따르는 경우가 많지만, 큐브위성을 위해 설계된 것은 아니다.[25] 저궤도(LEO)에서는 방사선의 영향이 적어 표준 소비자 등급 전자 장치를 사용할 수 있지만, 장기간 임무나 저궤도 너머의 임무에서는 방사선 경화 장치를 사용해야 한다.[27]

''나노위성 및 큐브위성 데이터베이스''는 1998년 이후 발사된 2,000개 이상의 큐브위성을 기록하고 있다.[3] 다음은 주요 큐브위성 발사 사례이다.

  • 2003년 6월: 러시아에서 덴마크의 AAU 큐브위성 및 DTUSat, 일본의 XI-IV 및 CUTE-1, 캐나다의 Can X-1, 미국의 Quakesat 발사.[78]
  • 2012년:
  • 유럽 우주국(ESA)의 "베가 처녀 비행"을 통해 7개의 큐브위성 발사.[79]
  • 9월, 아틀라스 V 로켓에 11개의 큐브위성 발사.[80]
  • 10월, 국제 우주 정거장에서 5개의 큐브위성 배치.[82][83][84]
  • 2013년: NEE-01 페가소 발사 (궤도에서 실시간 비디오 전송).[85]
  • 2015년 5월: LightSail-1 (태양 돛 추진 3U 큐브위성 시제품) 발사.[87]
  • 2017년 2월: 인도 우주 연구 기구(ISRO)가 단일 로켓으로 104개의 위성(대부분 큐브위성) 발사.[92][93]


미국 항공우주국(NASA)은 큐브위성 발사 계획(CubeSat Launch Initiative)을 통해 큐브위성 발사를 지원하고 있으며,[113] 스페이스X(SpaceX),[116][117] 일본 유인 우주 시스템 회사(JAMSS),[118][119] 인도의 인도 우주 연구 기구(ISRO),[120] 로켓 랩(Rocket Lab)[122] 등 다양한 기업들이 큐브위성 발사 서비스를 제공하고 있다.

2022년에는 338기의 큐브위성이 발사되었고, 2024년 초에는 누적 발사 수가 2000기를 넘어섰다.[141][142]

7. 2. 1. 플래닛 랩스 (Planet Labs)

플래닛 랩스(Planet Labs)는 인공위성 네트워크를 통해 실시간 지구 사진을 오픈 데이터 형태로 제공하는 미국의 기업이다. 2010년 Cosmogia Inc.로 설립되었으며, 샌프란시스코에 위치하고 있다. 2013년 4월, 큐브샛인 Dove 1과 Dove 2를 성공적으로 발사하였고,[156] 같은 해 11월에는 Dove 3과 Dove 4를 발사했다. 2013년 6월, 플래닛 랩스는 28개의 큐브샛으로 구성된 지구 관측 네트워크 계획인 Flock 1을 발표하였다.[156]

Dove 1의 발사는 전 세계 언론의 주목을 받았으며, 플래닛 랩스가 만들어 내는 새로운 지구 관측 자료는 다양한 분야에 적용되어 새로운 가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다.[157]

2014년 2월 11일, 국제 우주 정거장에서 배치된 33개의 큐브샛 중 28개는 플래닛 랩스의 지구 이미징 큐브샛 플록-1 군집의 일부였다.[86]

7. 3. 기타

'''큐브위성 경연대회'''는 미래창조과학부가 주최하고 한국항공우주연구원이 주관하는 초소형 인공위성 경연대회이다.[164] 전국의 대학(원)생을 대상으로 하는 이 대회는 창의적이고 실현 가능성이 큰 큐브위성을 선정하여 개발 비용 및 발사 기회를 제공하고, 우주 개발에 관심 있는 대학(원)생에게 위성 개발 및 발사 참여 기회를 제공한다는 의의를 가진다. 또한 대국민 홍보를 통해 인공위성에 대한 국민들의 관심과 이해를 높여 우주 기술의 저변을 확대한다는 목표를 가지고 있다.[165]

8. 프로그램

캘리포니아 공과대학교(California Polytechnic State University)의 조르디 푸이그-수아리(Jordi Puig-Suari) 교수와 스탠퍼드 대학교(Stanford University)의 밥 트위그스(Bob Twiggs) 교수는 1999년 큐브위성 참고 설계(reference design)를 제안하여[8][9] 대학원생(graduate student)들이 스푸트니크 1호(Sputnik)와 유사한 기능을 갖춘 우주선(spacecraft)을 설계, 제작, 시험하고 우주에서 운용할 수 있도록 하는 것을 목표로 했다. 큐브위성은 처음에 표준이 되도록 설계된 것이 아니라, 출현(emergence)의 과정을 통해 시간이 지남에 따라 표준이 되었다. 최초의 큐브위성은 2003년 6월 러시아(Russia) 유로코트(Eurockot) 로켓에 실려 발사되었으며, 2012년까지 약 75개의 큐브위성이 궤도에 진입했다.[10]

1998년 스탠퍼드 대학교의 우주 시스템 개발 연구소에서 수행된 OPAL (우주선) 마이크로 위성 연구 결과, 소형 위성의 필요성이 명확해졌다. OPAL의 피코위성 배치 임무는 "희망 없이 복잡"하고 "대부분의 시간"만 작동할 수 있는 발사 시스템 개발로 이어졌다. 트위그스는 DARPA(국방 고등 연구 계획국)의 자금 지원을 받아 발사 메커니즘을 재설계했다.[9]

OPAL 개발 주기를 단축하고 피코위성에서 영감을 얻은 트위그스는 "크기를 얼마나 줄여도 실용적인 위성을 가질 수 있을까"를 찾기 시작했다. OPAL의 피코위성은 10.1×였으며, 이는 위성의 모든 면을 태양 전지로 덮기에 적합하지 않은 크기였다. 비니 베이비(Beanie Babies)를 전시하는 데 사용되는 약 10.16cm 입방 플라스틱 상자에서 영감을 얻은[5] 트위그스는 처음에는 새로운 큐브위성 개념의 지침으로 더 큰 10cm 큐브를 선택했다. 개량된 OPAL 발사기에서 사용했던 것과 동일한 푸셔 플레이트 개념을 사용하여 새로운 위성용 발사기 모델을 개발했다. 트위그스는 1999년 여름에 푸이그-수아리에게, 1999년 11월에 일본-미국 과학 기술 및 우주 응용 프로그램(JUSTSAP) 컨퍼런스에서 이 아이디어를 발표했다.[9]

"큐브위성"이라는 용어는 큐브위성 설계 사양에 설명된 표준을 준수하는 나노 위성(nanosatellites)을 나타내기 위해 만들어졌다. 캘리폴리 공대는 조르디 푸이그-수아리 교수가 주도하여 이 표준을 발표했다.[11] 스탠퍼드 대학교(Stanford University) 밥 트위그스(Bob Twiggs) 교수는 큐브위성 커뮤니티에 기여했다.[12] 그의 노력은 교육 기관의 큐브위성에 집중되었다.[13] 이 사양은 큐브위성보다 약간 더 큰 NASA "MEPSI" 나노 위성과 같은 다른 큐브형 나노 위성에는 적용되지 않는다. GeneSat-1은 NASA의 첫 번째 완전 자동화된 자급식 생물학적 우주 비행 실험으로, 동일한 크기의 위성에 탑재되었다. 또한 미국에서 발사된 최초의 큐브위성이기도 하다. NASA 에임스 연구 센터의 존 하인스가 주도한 이 작업은 전체 NASA 큐브위성 프로그램의 촉매제가 되었다.[14]

2017년, 이러한 표준화 노력은 국제 표준화 기구(International Organization for Standardization)에서 ISO 17770:2017을 발행하는 결과로 이어졌다.[15] 이 표준은 큐브위성의 물리적, 기계적, 전기적, 작동 요구 사항을 포함한 사양을 정의한다.[16] 또한 큐브위성과 발사체 간의 인터페이스에 대한 사양을 제공하며, 발사 중 및 발사 후 환경 조건을 견디는 데 필요한 기능과 위성을 해제하는 데 사용되는 표준 배치 인터페이스를 나열한다.

8. 1. 큐브위성 발사 계획(CubeSat Launch Initiative)

2010년에 시작된 NASA의 큐브위성 발사 계획은[98] 교육 기관, 비영리 단체 및 NASA 센터에 큐브위성 발사 기회를 제공한다. 2016년 기준으로 28개의 서로 다른 기관에서 12번의 교육용 나노 위성 발사(ELaNa) 임무를 통해 46개의 큐브위성을 발사했으며, 66개의 서로 다른 기관에서 119개의 큐브위성 임무를 선정했다. ELaNa 임무에는 부족 대학에서 제작한 최초의 큐브위성인 BisonSat, 고등학교에서 제작한 최초의 큐브위성인 TJ3Sat, 초등학교에서 제작한 최초의 큐브위성인 STMSat-1이 포함되었다. NASA는 매년 8월에 기회 공고를[99] 발표하며, 다음 해 2월에 선정 결과를 발표한다.[100]

8. 2. 아르테미스 1 (Artemis 1)

2022년에는 서로 다른 팀의 큐브위성 10기가 아르테미스 1에 탑재되어 달 궤도 이내 공간으로 발사되었다.[93] 이 큐브위성들은 달 궤도 또는 심우주에서 다양한 상을 놓고 경쟁하는 NASA의 큐브 퀘스트 챌린지의 일환이었다.

8. 3. ESA "Fly Your Satellite!"

"Fly Your Satellite!"는 유럽 우주국(ESA) 교육국의 큐브위성 프로그램이다.[102] 이 프로그램을 통해 대학생들은 ESA 전문가의 지원을 받아 큐브위성 임무를 개발하고 수행하며, 설계, 제작, 테스트부터 발사 및 운영까지 전 과정을 경험할 수 있다.[102][103] Fly Your Satellite! 프로그램의 네 번째는 2022년 2월에 제안 요청을 마감했다.[104]

ESA의 "Fly Your Satellite!" 프로그램의 틀 내에서 발사된 큐브위성은 다음과 같다:

  • 2015년 10월 5일, 국제 우주 정거장(ISS)에서 AAUSAT5 (덴마크 올보르 대학교)가 배치되었다.[88]
  • 2016년 4월 25일, 쿠루에서 발사된 소유즈 로켓 VS14에 AAUSAT4 (덴마크 올보르 대학교), e-st@r-II (이탈리아 토리노 공과대학교), OUFTI-1 (벨기에 리에주 대학교) 3개의 큐브위성이 Sentinel-1B와 함께 발사되었다.[91]

8. 4. 캐나다 큐브위성 프로젝트(Canadian Cubesat Project)

2017년 캐나다 우주국은 캐나다 큐브위성 프로젝트(CCP)를 발표했다.[105] 이 프로그램은 각 주와 준주에 있는 대학교나 칼리지에 자금을 지원하여 국제 우주 정거장(ISS)에서 발사할 큐브위성을 개발하도록 돕는다.[105] CCP의 목표는 학생들에게 우주 산업 분야의 실무 경험을 제공하여, 학생들이 우주 분야에서 경력을 쌓을 수 있도록 준비시키는 것이다.[105]

9. 심우주 탐사

마스 큐브 원


OMOTENASHI


2018년 5월, NASA는 W6U 크기의 마스 큐브 원을 화성 탐사선으로 발사했으며,[94] 2022년 11월 JAXA는 SLS 로켓으로 W6U 크기의 달 착륙 실증기 OMOTENASHI를 발사했다.

NASA의 소행성 궤도 변경 실험 미션 DART의 일부로 ASI가 개발한 W6U 크기의 LICIACube영어는[144] 2022년 9월 DART가 소행성에 충돌하는 모습을 촬영하는 데 성공했다.

10. 전망



킥스타터(Kick Starter)와 같은 크라우드 펀딩 사이트에는 2014년 6월 23일 기준으로 우주탐사 분야에 38개의 프로젝트가 등록되어 있었으며, 이 중 대부분은 큐브샛을 활용한 프로젝트였다.[162] Kicksat, Skycube 등 다양한 프로젝트들이 성공적인 펀딩을 통해 진행되고 있다.

2014년 4월 18일 미국에서 발사된 스페이스X사의 드래건 우주선에는 극초소형 위성 104개를 방출하는 '킥샛(KickSat)'이 실렸다. 또한, 삼성의 '넥서스S' 스마트폰을 기본으로 한 큐브샛인 '폰샛(PhoneSat) 2.5'도 함께 실려, 스마트폰을 큐브샛의 두뇌로 활용하는 가능성을 보여주었다.[163]

이처럼 큐브샛은 점점 더 작아지는 방향으로 발전하고 있으며, 여러 민간 업체들이 큐브샛 산업에 참여하면서 큐브샛 산업은 더욱 발전할 것으로 전망된다.[163]

참조

[1] 문서 CubeSat Design Specification Rev. 13 https://static1.squa[...] The CubeSat Program, Cal Poly SLO
[2] 서적 Cubesat Design Specification https://static1.squa[...] California Polytechnic State University, San Luis Obispo
[3] 웹사이트 Nanosatellite & CubeSat Database https://www.nanosats[...] 2024-01-05
[4] 웹사이트 Nanosatellites by launch years https://nanosats.eu 2024-01-05
[5] 웹사이트 Tiny Satellites for Big Science http://www.astrobio.[...] 2015-10-20
[6] 웹사이트 Tiny Cubesats Set to Explore Deep Space http://www.space.com[...] 2015-10-20
[7] 뉴스 Space Is Very Big. Some of Its New Explorers Will Be Tiny. – The success of NASA's MarCO mission means that so-called cubesats likely will travel to distant reaches of our solar system. https://www.nytimes.[...] 2019-03-18
[8] 뉴스 Tiny 'Cubesats' Gaining Bigger Role in Space http://www.space.com[...] 2015-05-23
[9] 서적 Small Satellites: Past, Present, and Future Aerospace Press
[10] 뉴스 Cubist Movement 2012-08-13
[11] 뉴스 CubeSats: Tiny Spacecraft, Huge Payoffs http://www.space.com[...] 2008-12-07
[12] 뉴스 Satellite pioneer joins Morehead State's space science faculty http://spacefellowsh[...] 2010-09-20
[13] 뉴스 CubeSat losses spur new development http://www.cnn.com/2[...] 2008-12-11
[14] 웹사이트 NASA – GeneSat-1 https://www.nasa.gov[...] 2017-02-11
[15] 웹사이트 ISO 17770:2017 https://www.iso.org/[...] 2023-05-15
[16] 웹사이트 ISO 17770:2017 Space systems — Cube satellites (CubeSats); Scope https://www.iso.org/[...] 2023-05-15
[17] 웹사이트 Cubesat types https://www.nanosats[...] 2022-04-12
[18] 웹사이트 CubeSat Design Specification https://static1.squa[...] 2017-03-25
[19] 웹사이트 MarCO: Planetary CubeSats Become Real http://www.planetary[...] 2016-02-23
[20] 웹사이트 Launch of NASA's next Mars mission delayed until at least 2018 {{!}} Spaceflight Now http://spaceflightno[...] 2016-02-23
[21] 웹사이트 AeroCube 6A, 6B (CubeRad A, B) http://space.skyrock[...] 2015-10-18
[22] 웹사이트 SpaceBEE 10, ..., 180 https://space.skyroc[...] 2022-04-12
[23] 웹사이트 Swarm gets green light from FCC for its 150-satellite constellation https://techcrunch.c[...] 2019-10-18
[24] 웹사이트 Educational Payload on the Vega Maiden Flight – Call For CubeSat Proposals http://esamultimedia[...] European Space Agency 2008-12-07
[25] 웹사이트 PCI/104-Express – PC/104 Consortium http://pc104.org/har[...] 2015-10-22
[26] 웹사이트 FAQ http://www.cubesatsh[...] 2015-10-22
[27] 웹사이트 Space Radiation Effects on Electronic Components in Low Earth Orbit http://www.diyspacee[...] 2015-11-05
[28] 웹사이트 Whisker Failures http://nepp.nasa.gov[...] NASA 2009-08-09
[29] 웹사이트 CubeSat http://space.skyrock[...] 2015-10-18
[30] 논문 Enhancing the electrical and mechanical properties of graphene nanoplatelet composites for 3D printed microsatellite structures https://www.scienced[...] 2021-11-01
[31] 논문 Stress and Thermal Analysis of CubeSat Structure
[32] 논문 The First One Hundred CubeSats: A Statistical Look http://web.csulb.edu[...] 2015-11-28
[33] 웹사이트 Maryland Aerospace Reaction Wheels http://maiaero.com/p[...] 2015-09-04
[34] 웹사이트 Sinclair Interplanetary Reaction Wheels http://www.sinclairi[...] 2015-09-04
[35] 웹사이트 Sinclair Interplanetary Sun Sensors http://www.sinclairi[...] 2015-09-04
[36] 웹사이트 Sinclair Interplanetary Star Trackers https://web.archive.[...] 2015-09-04
[37] 웹사이트 Pumkin's Colony I CubeSat Bus http://www.cubesatki[...] 2009-11-04
[38] 웹사이트 Small Spacecraft Technology State of the Art https://web.archive.[...] NASA Ames 2014-02
[39] 웹사이트 PowerCube http://www.tethers.c[...] 2015-11-26
[40] 서적 45th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit American Institute of Aeronautics and Astronautics
[41] 웹사이트 Spacecraft Propulsion – Chemical https://web.archive.[...] 2015-11-26
[42] 웹사이트 Propulsion Unit for Cubesats (PUC) http://www.cuaerospa[...] CU Aerospace, LLC 2015-11-26
[43] 웹사이트 Aerojet CubeSat Thrusters https://web.archive.[...] 2015-09-04
[44] 웹사이트 Busek Green monopropellant thruster http://busek.com/tec[...] Busek 2015-09-04
[45] 웹사이트 HYDROS – Water Electrolysis Thruster http://www.tethers.c[...] 2015
[46] 웹사이트 Busek Hall Effect Thrusters http://www.busek.com[...] 2015-11-27
[47] 웹사이트 Busek Ion Thrusters http://www.busek.com[...] 2015-11-27
[48] 웹사이트 PPTCUP https://web.archive.[...] 2015-11-27
[49] 웹사이트 Busek Electrospray Thrusters http://www.busek.com[...] 2015-11-27
[50] 웹사이트 Busek Electrothermal Thrusters https://web.archive.[...] 2015-11-27
[51] 웹사이트 Lunar IceCube to Take on Big Mission from Small Package http://www.nasa.gov/[...] 2015
[52] 뉴스 Mars missions on the cheap http://www.thespacer[...] 2014-05-05
[53] 뉴스 Meet LightSail 2, The Planetary Society's new solar sailing CubeSat http://www.planetary[...] 2016-03-01
[54] 웹사이트 LightSail 2 Spacecraft Successfully Demonstrates Flight by Light https://www.planetar[...] 2020-02-29
[55] 웹사이트 Near-Earth Asteroid Scout https://ntrs.nasa.go[...] American Institute of Aeronautics and Astronautics 2014
[56] 웹사이트 Status Update: Artemis 1's SmallSat Missions https://skyandtelesc[...] 2022-12-06
[57] 웹사이트 CubeSats: Power System and Budget Analysis https://web.archive.[...] 2015
[58] 웹사이트 Batteries http://cubesatcookbo[...] 2010-03-09
[59] 웹사이트 Lithium Battery Failures http://www.mpoweruk.[...] 2015-10-20
[60] 논문 Optimization of CubeSat System-Level Design and Propulsion Systems for Earth-Escape Missions https://deepblue.lib[...] 2015-04-20
[61] 뉴스 Deployable Helical Antenna for Nano-Satellite https://web.archive.[...] 2014
[62] 뉴스 Inflatable antennae could give CubeSats greater reach http://newsoffice.mi[...] 2015-09-06
[63] 서적 2016 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation (APSURSI) 2016-06-01
[64] 웹사이트 Dr. Nacer Chahat Interview on High-gain deployable antennas for CubeSats http://hackaday.com/[...] 2017-02-22
[65] 논문 CubeSat Deployable Ka-Band Mesh Reflector Antenna Development for Earth Science Missions 2016-06-01
[66] 웹사이트 A Box of 'Black Magic' to Study Earth from Space http://www.jpl.nasa.[...] 2017-01-22
[67] 서적 CubeSat Antenna Design https://onlinelibrar[...] Wiley 2020-12-13
[68] 웹사이트 Interview: Nacer Chahat Designs Antennas for Mars CubeSats http://hackaday.com/[...] 2017-02-22
[69] 웹사이트 NEA Scout mission https://www.nasa.gov[...] 2015-10-30
[70] 논문 Deep Space Network Telecommunication CubeSat Antenna: Using the deployable Ka-band mesh reflector antenna. 2017-01-01
[71] 논문 A Deployable High-Gain Antenna Bound for Mars: Developing a new folded-panel reflectarray for the first CubeSat mission to Mars. 2017-01-01
[72] 문서
[73] 웹사이트 OSSI-1 Amateur Radio CubeSat launched http://www.southgate[...] Southgate Amateur Radio News 2014-07-07
[74] 웹사이트 Commercial Space Launch Schedule and Pricing http://www.spaceflig[...] 2015-10-18
[75] 웹사이트 Space Is Open For Business, Online https://rocketlabusa[...]
[76] 웹사이트 After letdown, solar-sail project rises again http://www.nbcnews.c[...] 2015-10-18
[77] 웹사이트 Cubesats explained and why you should build one http://www.diyspacee[...] 2015-10-18
[78] 웹사이트 EUROCKOT Successfully Launches MOM – Rockot hits different Orbits http://www.eurockot.[...] Eurockot Launch Services 2010-07-26
[79] 웹사이트 Seven Cubesats launched on Vega's maiden flight http://www.esa.int/O[...] European Space Agency 2012-02-13
[80] 뉴스 Air Force Launches Secret Spy Satellite NROL-36 https://directory.eo[...] 2013-03-21
[81] 웹사이트 NROL-36 Features Auxiliary Payloads http://www.nro.gov/n[...] National Reconnaissance Office 2013-03-21
[82] 웹사이트 「きぼう」からの小型衛星放出に係る技術検証について http://www.jaxa.jp/p[...] JAXA 2011-03-04
[83] 웹사이트 「きぼう」からの小型衛星放出実証ミッションに係る搭載小型衛星の選定結果について http://www.jaxa.jp/p[...] JAXA 2011-06-18
[84] 웹사이트 「きぼう」日本実験棟からの小型衛星放出ミッション http://iss.jaxa.jp/k[...] JAXA 2012-12-01
[85] 웹사이트 Antares Test Launch "A-ONE Mission" Overview Briefing http://www.orbital.c[...] Orbital Sciences 2013-04-18
[86] 웹사이트 Planet Labs CubeSats Deployed from ISS with Many More To Follow http://www.spacenews[...] SpaceNews, Inc. 2014-03-08
[87] 웹사이트 It's Official: LightSail Test Flight Scheduled for May 2015 http://www.planetary[...] 2015-01-26
[88] 웹사이트 AAUSAT5 CubeSat starts its space mission http://www.esa.int/E[...] European Space Agency 2016-09-28
[89] 문서 NASA Briefing to Committee on Achieving Science Goals with CubeSats http://sites.nationa[...]
[90] 웹사이트 The Miniature X-ray Solar Spectrometer (MinXSS) » Minimum mission success criteria met http://lasp.colorado[...] 2016-07-12
[91] 웹사이트 Student satellites fly freely on their orbit in_space http://www.esa.int/E[...] European Space Agency 2016-04-26
[92] 웹사이트 India launches record 104 satellites at one go https://www.reuters.[...] Reuters 2017-02-15
[93] 웹사이트 India sets record with launch of 104 satellites on a single rocket http://spacenews.com[...] 2017-02-15
[94] 뉴스 NASA Reschedules Mars InSight Mission for May 2018 https://www.nytimes.[...] 2016-04-28
[95] 웹사이트 NASA Prepares for First Interplanetary CubeSat Mission http://www.nasa.gov/[...] 2015-06-12
[96] 웹사이트 NASA Prepares for First Interplanetary CubeSats http://www.jpl.nasa.[...] 2015-06-12
[97] 웹사이트 InSight Mars Lander http://www.nasa.gov/[...] NASA 2015-06-12
[98] 웹사이트 NASA's CubeSat Launch Initiative http://www.nasa.gov/[...]
[99] 웹사이트 Announcement of Partnership Opportunity for CubeSat Launch Initiative http://www.nasa.gov/[...]
[100] 웹사이트 NASA CubeSat Launch Initiative http://www.nasa.gov/[...] NASA 2016-10-18
[101] 웹사이트 Cube Quest Challenge http://www.nasa.gov/[...] 2016-08-01
[102] 웹사이트 Fly Your Satellite! http://www.esa.int/E[...] ESA
[103] 웹사이트 Call for Proposals Fly Your Satellite http://www.esa.int/E[...] 2016-09-28
[104] 웹사이트 Call for proposals: Fly Your Satellite! 4 https://www.esa.int/[...] 2022-04-02
[105] 웹사이트 What is the Canadian CubeSat Project https://www.asc-csa.[...] 2022-04-02
[106] 웹사이트 QB50 CubeSat List https://web.archive.[...] 2017-04-20
[107] 웹사이트 Two QB50 satellites with ham radio payloads delivered https://amsat-uk.org[...] AMSAT-UK 2014-05-04
[108] 웹사이트 QB50 https://web.archive.[...] Von Karman Institute 2015-03-30
[109] 웹사이트 QB50 launch campaigns https://web.archive.[...] 2016-12-07
[110] 웹사이트 QB50-ISS CubeSats ready to be launched https://web.archive.[...] 2020-07-15
[111] 웹사이트 PSLV-XL http://space.skyrock[...] 2017-03-09
[112] 웹사이트 In-Space Satellite Construction May Be Coming Soon http://www.space.com[...] 2015-08-12
[113] 웹사이트 NASA CubeSat Launch Initiative Selections https://web.archive.[...] NASA 2016-10-18
[114] 뉴스 NASA seeks launchers for smallest satellites http://www.floridato[...] 2015-05-16
[115] 웹사이트 The Space Review: Reusability and other issues facing the launch industry http://www.thespacer[...] 2015-12-21
[116] 웹사이트 Commercial launch of SpaceX Falcon 1 rocket a success http://www.spaceflig[...] Spaceflight Now 2010-07-13
[117] 뉴스 CubeSATs launched with SpaceX http://www.citizenin[...] 2014-04-18
[118] 뉴스 Spaceflight Partners with Japan Manned Space Systems Corporation (JAMSS) to Launch Eight CubeSats on the JAXA Astro-H Mission https://web.archive.[...] 2014-11-05
[119] 뉴스 Brazilian AESP-14 CubeSat was deployed from Kibo http://iss.jaxa.jp/e[...] 2015-02-05
[120] 웹사이트 ISRO launches CubeSats http://www.isro.gov.[...] 2009
[121] 웹사이트 FOCUS: CubeSats — A Costing + Pricing Challenge http://www.satmagazi[...] SatMagazine 2009-12-30
[122] 뉴스 Sky Skimmer: Rocket Lab Sets Date for Lightweight Spacecraft Test Launch http://www.spacedail[...] 2017-05-17
[123] 웹사이트 NASA Solicitations: VENTURE CLASS LAUNCH SERVICE – VCLS, SOL NNK15542801R https://web.archive.[...] 2015-05-05
[124] 뉴스 NASA Hosts Media Call on Draft Solicitation for New Class of Launch Services http://www.nasa.gov/[...] 2015-05-07
[125] 뉴스 NASA Issues Request for Proposals for Cubesat Launches https://web.archive.[...] SpaceRef 2015-06-12
[126] 뉴스 NASA Picks New Rocket Rides to Launch Small Satellites http://www.space.com[...] 2015-10-14
[127] 웹사이트 Garvey Spacecraft Corporation – NLV http://www.garvspace[...] 2015-12-13
[128] 웹사이트 The Potential of CubeSats http://www.planetary[...] 2019-03-12
[129] 웹사이트 Interplanetary Nano-Spacecraft Pathfinder in Relevant Environment (INSPIRE) https://web.archive.[...] 2019-03-12
[130] 웹사이트 The Potential of CubeSats http://www.planetary[...] 2019-03-12
[131] 웹사이트 NPS CubeSat Launcher Design, Process And Requirements https://www.webcitat[...] Naval Postgraduate School 2009-12-30
[132] 웹사이트 CubeSat Database – swartwout https://sites.google[...] 2015-10-19
[133] 웹사이트 CubeSat concept – eoPortal Directory – Satellite Missions https://directory.eo[...] 2015-10-19
[134] 웹사이트 JEM搭載小型衛星放出機構 J=SSOD https://humans-in-sp[...] JAXA 2024-10-30
[135] 뉴스 NanoRacks Completes Flight Integration of CubeSats Bound on Orb1 to the ISS http://nanoracks.com[...] NanoRacks 2013-11-14
[136] 문서 JAXAあかつき特設サイト 相乗り衛星の概要 https://www.jaxa.jp/[...]
[137] 문서 H-ⅡAロケットに相乗りする 小型副衛星の通年公募について https://www.jaxa.jp/[...]
[138] 문서 「きぼう」からの小型衛星放出実証ミッションに係る 搭載小型衛星の選定結果について https://www.jaxa.jp/[...]
[139] 웹사이트 これまでに放出された超小型衛星 https://humans-in-sp[...] 2024-10-30
[140] 뉴스 Upcoming CubeSat Launches: The Flood Has Arrived http://www.klofas.co[...] AMSAT-NA 2013-11-01
[141] 웹사이트 超小型衛星の国際戦略・動向｜超小型衛星利用シンポジウム2023 2月21日シー・エス・ピー・ジャパン(株) https://aerospacebiz[...] JAXA 2024-10-30
[142] 웹사이트 Nanosats Database https://www.nanosats[...] 2024-10-31
[143] 웹사이트 NASA - PRISMSpace-1 https://www.nasa.gov[...] 2018-06-21
[144] 웹사이트 DARTの小惑星衝突を目撃せよ！ DARTから放出されたキューブサット「LICIAcube」 https://astropics.bo[...] 2022-09-19
[145] 뉴스 Cubesats are so last year – now smaller PocketQubes could be next big thing http://www.flightglo[...] Flightglobal.com 2013-10-18
[146] 뉴스 Want to build a satellite but dont have a NASA sized budget? http://www.kickstart[...] Kickstarter 2013-10-18
[147] 웹사이트 Making it small http://mstl.atl.calp[...]
[148] 웹인용 DIY Space Exploration - An Introduction to Cubesats http://www.diyspacee[...] DIY Space Exploration 2014-06-22
[149] 웹인용 Wikipedia-Cubesat https://en.wikipedia[...] 2014-06-22
[150] 웹인용 DIY Space Exploration - The Success of Cubesats http://www.diyspacee[...] DIY Space Exploration 2014-06-22
[151] 웹인용 QB50 Project 'Mission Objectives' https://www.qb50.eu/[...] qb50.eu 2014-06-22
[152] 뉴스 경희대, 초소형 인공위성 발사 성공 http://www.khu.ac.kr[...] 경희미디어 2014-06-22
[153] 웹인용 OSSI 개요 http://opensat.cc/ab[...] Opensat.cc 2014-06-22
[154] 웹인용 DIY Space Exploration - Ardusat : Your Personal Satellite Built Using Arduino http://www.diyspacee[...] 2014-06-22
[155] 웹인용 Ardusat http://www.ardusat.o[...] ardusat.org 2014-06-22
[156] 웹인용 About Planet Labs http://www.planet.co[...] planet.com 2014-06-22
[157] 뉴스 Mini-satellites send high-definition views of Earth http://www.bbc.com/n[...] BBC News 2104-05-15
[158] 웹인용 Clyde-Space : Art In Space, The Universe's First Celestial Charging Station http://www.clyde-spa[...] clyde-space.com 2014-06-22
[159] 웹인용 Gunter's Space Page - ARTSAT http://space.skyrock[...] space.skyrocket.de 2014-06-22
[160] 웹인용 Gunter's Space Page - INVADER(ARTSAT 1) http://space.skyrock[...] space.skyrocket.de 2014-06-22
[161] 웹인용 Gunter's Space Page - DESPATCH(ARTSAT 2) http://space.skyrock[...] space.skyrocket.de 2014-06-22
[162] 웹인용 'List of Space Exploration Projects On Kick starter' https://www.kickstar[...] kickstarter.com 2014-06-22
[163] 뉴스 "[사이언스] 한 변 10cm 초소형 위성으로 우주 탐사… '큐브샛' 전성시대" http://biz.chosun.co[...] 조선일보 2014-04-21
[164] 웹인용 큐브위성 경연대회 https://cubesat.kari[...] cubesat.kari.re.kr 2014-06-22
[165] 웹인용 큐브위성 경연대회 개요 https://cubesat.kari[...] cubesat.kari.re.kr 2014-06-22


본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.

문의하기 : help@durumis.com