HTV-4
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1. 개요
HTV-4는 2013년 8월 4일 일본 다네가시마 우주 센터에서 H-IIB 로켓에 실려 발사된 일본의 무인 우주 화물선이다. 이전 HTV 우주선과 비교하여 표면 전위 센서 장착, 화물 탑재량 증가, IHI RCS 대신 Aerojet RCS 사용 등 기술적 개선이 이루어졌다. 총 5.4톤의 화물을 국제 우주 정거장(ISS)에 운송했으며, 큐브위성, 로봇 키로보 등을 포함한 다양한 과학 장비 및 보급품을 실었다. 8월 9일 ISS에 도킹하여 화물을 전달하고, 9월 7일 대기권에 재진입하며 임무를 완료했다.
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HTV-4 | |
---|---|
개요 | |
임무 유형 | ISS 재보급 |
운영 기관 | JAXA |
COSPAR ID | 2013-040A |
SATCAT | 39221 |
임무 기간 | 35일 |
우주선 정보 | |
우주선 종류 | H-II 수송선 (HTV) |
제조사 | 미쓰비시 중공업 (MHI) |
건조 질량 | 10500 kg |
발사 질량 | 15900 kg |
발사 정보 | |
발사 날짜 | 2013년 8월 3일, 19:48:46 UTC |
발사 로켓 | H-IIB 4호기 |
발사 장소 | 다네가시마, 요시노부-2 |
발사 계약자 | 미쓰비시 중공업 |
궤도 정보 | |
궤도 참조 | 지심 궤도 |
궤도 영역 | 저궤도 |
궤도 경사 | 51.66° |
원지점 | gee |
도킹 정보 | |
도킹 대상 | ISS |
도킹 방식 | 정박 |
도킹 포트 | 하모니 |
포획 날짜 | 2013년 8월 9일, 11:22 UTC |
도킹 날짜 | 2013년 8월 9일, 15:28 UTC |
분리 날짜 | 2013년 9월 4일, 12:07 UTC |
방출 날짜 | 2013년 9월 4일, 16:20 UTC |
도킹 시간 | 25일 20시간 29분 |
화물 정보 | |
화물 질량 | 5400 kg |
가압 화물 질량 | 3900 kg |
비가압 화물 질량 | 1500 kg |
프로그램 정보 | |
프로그램 | HTV ISS 재보급 |
이전 미션 | Kounotori 3 |
다음 미션 | Kounotori 5 |
폐기 정보 | |
폐기 방식 | 궤도 이탈 |
대기권 재진입 날짜 | 2013년 9월 7일, 06:37 UTC |
이미지 | |
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2. 특징
고노토리 4호는 이전 HTV 우주선에 비해 몇 가지 주요 개선 사항이 적용되었다. ISS에 도킹할 때 전력 흐름을 측정하기 위해 태양 전지판 중 하나를 검류계로 교체했다.[15] 또한, 화물 적재량을 늘려 더 많은 물자를 운송할 수 있게 되었다.
고노토리 4호는 NASA의 실험장치 STP-H3을 싣고 대기권에 재진입한 첫 번째 HTV 우주선으로, 장비를 싣고 대기권에 재진입한 최초의 사례이다. 대기권 재진입 궤도를 조정하여 ISS에서 재진입 과정을 관측할 수 있도록 했다.
이 우주선은 일본의 4번째 우주 스테이션 보급기로, 고노토리 3호에 이은 3번째 운용기이다. 3호기까지는 JAXA가 발사를 담당했지만, 4호기부터는 미쓰비시 중공업으로 이관되었다.
2. 1. 기술적 개선
고노토리 4호는 이전의 고노토리 3호와 비교하여 몇 가지 기술적 개선이 이루어졌다.- 추진 시스템 변경: 고노토리 3호는 IHI Aerospace사의 반작용 제어 시스템(RCS) 추진기를 사용했지만, 고노토리 4호는 HTV-1 및 HTV-2와 유사하게 Aerojet사의 RCS를 사용했다. 이는 Aerojet 부품을 사용하는 마지막 고노토리가 될 것이며, 이후의 고노토리는 IHI사의 부품을 사용할 예정이다.[5]
- 표면 전위 측정 센서 모듈 탑재: 태양 전지 패널 중 하나가 ISS에 도킹 시 표면 전위 측정을 위한 센서 모듈(ATOTIE-mini)로 교체되었다.[15] 이 센서는 JAXA가 개발한 것으로, ISS 계류 전후의 고노토리 표면 전위 변화, 선외 활동 등에 대한 영향 유무를 조사하기 위한 데이터를 획득하고 우주 궤도상에서 실증하는 데 사용되었다.
- 화물 적재량 증가: 지상 운영 개선을 통해 더 많은 후기 접근 화물(발사 직전 탑재 가능한 물자)을 허용하여, 화물 적재량이 증가했다.
- 폐기물 처리 기능 추가: 불필요해진 선외 물품(NASA 엔지니어링 실험 모듈 STP-H3)을 비가압부에 탑재하여 대기 진입 시 함께 폐기하는 기능이 처음으로 추가되었다.
- 대기권 재진입 궤도 조정: ISS에서 이륙 후 궤도 궤적을 조정하여, ISS에서 대기권 재진입을 관찰할 수 있도록 했다.
3. 화물
고노토리 4호는 총 5.4ton의 화물을 운송했으며, 가압부에는 3.9ton, 비가압부에는 1.5ton의 화물이 실렸다.
가압부에는 키보 모듈용 조종석 네트워크(CANA), 키보 탑재용 휴대용 냉동·냉장고(FROST), 키보 수송용 휴대용 보냉 박스(ICE Box), i-Ball 재진입 데이터 기록기, 큐브위성 4개(PicoDragon, ArduSat-1, ArduSat-X, TechEdSat-3), 와카타 코이치의 로봇 쌍둥이 키로보가 실렸다.
비가압부에는 국제 우주 정거장의 전력 계통 절환 장치(MBSU) 및 전력·통신 인터페이스 장치(UTA), ISS 예비 부품, 대기권에 재돌입하는 NASA 실험장비 STP-H4(Space Test Program - Houston 4)가 실렸다.
3. 1. 가압부

HTV-4의 가압부에는 약 3.9톤의 화물이 실렸으며, 다음과 같은 다양한 물품들이 포함되었다.
- 키보 일본 실험동에서 실시될 실험 샘플
- 키보 탑재용 휴대용 냉동·냉장고(FROST)
- 키보 수송용 휴대용 보냉 박스(ICE Box)
- 초고감도 4K 카메라
- 재돌입 데이터 수집 장치 일본의 i-Ball
- 키보에서 방출하는 초소형 위성 CubeSat 4기(PicoDragon(일월 공동), ArduSat-1·ArduSat-X, TechEdSat-3(미)
- 탑승원용 식량·의류·보전품 등 보급 물자
- 키로보(대화 로봇)
- 키보 모듈용 캐빈 네트워크 시스템 (CANA)
가압부의 물자는 대략 우주 시스템 구성품이 55%, 식료품이 12%, 과학 실험 재료가 8%, 승무원용 물자 8%, 물 17%였다.
3. 2. 비가압부
비가압부에는 국제 우주 정거장(ISS) 예비 부품 및 실험 장비가 실렸다.[1]- 전력 계통 절환 장치(Main Bus Switching Unit: MBSU)
- 전력·통신 인터페이스 장치(Utility Transfer Assembly: UTA)
- 여러 실험 장치를 혼재한 미국의 실험 탑재체 STP-H4 (Space Test Program - Houston 4)
또한, ISS로부터 이탈 시에 폐기하는 실험 탑재체(STP-H3)를 처음으로 탑재했다.[1]
4. 임무 개요
2013년 8월 4일 오전 4시 48분(일본 표준시)에 다네가시마 우주 센터에서 H-IIB 로켓(H-IIB・F4) 발사를 통해 고노토리 4호의 임무가 시작되었다. 고노토리 4호는 발사 후 14분 59초 만에 로켓에서 정상적으로 분리되었다.[12]
8월 9일 오후 8시 22분(일본 표준시)에 국제우주정거장(ISS)의 로봇 팔에 의해 포획되었고,[13] 8월 10일 오전 3시 38분(일본 표준시)에 ISS와 결합이 완료되었다.[13]
이후 ISS에 물자를 보급하고 폐기물을 싣는 등의 임무를 수행한 후, 9월 3일 오후 11시 35분(일본 표준시)에 가압부 해치가 닫혔다. 9월 5일 오전 1시 20분(일본 표준시)에는 로봇 팔에서 방출되어 슬러스터 분사로 ISS에서 이탈했다. 그리고 9월 7일 오후 3시 37분경(일본 표준시)에 대기권에 재진입하여 임무를 성공적으로 마무리했다.[10]
4. 1. 발사 및 ISS와의 랑데부
HTV-4는 2013년 8월 3일 협정 세계시(UTC) 19:48:46 (일본 표준시 8월 4일 오전 4시 48분)에 다네가시마 우주 센터 요시노부 발사장 제2발사대에서 H-IIB 로켓에 실려 성공적으로 발사되었다.[16] 발사 후 14분 59초 후에 로켓에서 정상적으로 분리되었다.[12]
발사 이후 5.5일간 몇 번의 궤도 조정을 거친 후, 8월 9일 UTC 5시 31분 (일본 표준시 오후 2시 31분)에 우주선은 국제우주정거장(ISS) 뒤쪽 5km 지점에 있는 가상의 접근 유도점에 도착했으며,[16] UTC 8시 5분 (일본 표준시 오후 5시 5분)에 최종 접근절차를 시작했다.[17] ISS의 로봇 팔인 캐나다암2(SSRMS)가 UTC 11시 22분 (일본 표준시 오후 8시 22분)에 우주선을 잡았으며,[18] UTC 16시 32분 (일본 표준시 8월 10일 오전 1시 32분)에 ISS의 일반 정박 메커니즘(CBM) 장치에 연결되었다. 모든 결합 절차는 UTC 18시 38분 (일본 표준시 8월 10일 오전 3시 38분)에 완료되었다.[18]
4. 2. ISS와의 도킹 이후
2013년 8월 10일 11시 11분(UTC), 국제 우주 정거장(ISS) 승무원들은 코노토리 4호기의 해치를 열고 가압 물류 운반체(PLC)에 들어가 화물을 옮겼다.[19][9]4. 3. 정거장 출발 및 대기권 재돌입
HTV-4는 9월 4일 16시 20분(UTC)에 ISS에서 도킹이 해제되었으며, SSRMS 로봇 팔을 이용해 정거장에서 분리되었다.[20]이후 우주선의 재진입 궤도를 ISS에서 관측할 수 있도록 조정하였고, 2013년 9월 7일 6시 11분(UTC)에 궤도를 이탈하여 재진입 절차를 시작했다. HTV-4는 같은 날 6시 37분(UTC)에 대기권에 재진입하며 임무를 종료했다.[21] 이 과정은 카렌 나이베르그가 캐나다암2를 사용하여 HTV-4를 ISS에서 멀리 이동시키면서 이루어졌다.[3]
분리 후 궤도는 재진입 시 ISS에서 관측 가능하도록 조정되었다. 일본 비행 관제사들은 9월 7일 6시 11분(UTC)에 HTV-4의 궤도 이탈을 지시했고, 6시 37분(UTC)경 대기권에 재진입했다.[4]
다음은 HTV-4의 도킹 해제 및 대기권 재진입 관련 주요 일정이다.
날짜 (일본 표준시) | 내용 |
---|---|
9월 3일 오후 11시 35분 | 가압부 해치 폐쇄 |
9월 5일 오전 1시 20분 | 로봇 팔에서 방출, 슬러스터 분사로 이탈 |
9월 7일 오후 3시 37분경 | 대기권 재진입[10] |
참조
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웹사이트
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[2]
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H-IIB ロケット4号機による宇宙ステーション補給機「こうのとり」4号機(HTV4)の打上げ結果について
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2013-08-11
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宇宙ステーション補給機「こうのとり」4号機(HTV4)の国際宇宙ステーションとの結合について
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