루나 플래쉬라이트

3. 목적

달 남극의 영구 음영 지역에 존재하는 물 얼음의 존재 여부와 분포를 확인하는 것을 주된 목표로 한다.^[4][14][15] 탐사선은 큐브위성 형태로 제작되었으며, 레이저를 이용하여 물 얼음을 탐색하는 최초의 임무이다.^[1] 자세한 내용은 하위 문서를 참고한다.

3. 1. 세부 목표

4. 우주선 설계

원래 구상 단계에서 루나 플래쉬라이트 우주선은 6U 큐브위성 또는 버스 형태로 계획되었으며, 80m² 크기의 태양 돛을 이용해 추진할 예정이었다. 이 태양 돛은 달의 특정 영구 음영 지역을 비추는 반사경 역할도 겸하도록 설계되었다.^[5] 우주선에는 적외선 분광기가 탑재되어, 암석, 먼지, 레골리스, 물 얼음, 이산화탄소(CO₂), 메탄 얼음(CH₄), 그리고 가능성이 있는 암모니아 얼음(NH₃) 등이 섞인 표면의 조성을 분석하기 위한 반사 스펙트럼을 측정할 계획이었다.^[2][3][5] 이 반사경을 통해 비추는 지점의 직경은 약 400m이며, 20km 고도에서 빛을 반사시키는 방식이었다.

최종적으로 확정된 설계에서 루나 플래쉬라이트 우주선은 두 세트의 태양 전지판을 장착했다. 하나는 블루 캐년 테크놀로지스(BCT)가 제작하여 발사체에서 분리될 때 펼쳐지는 방식이고, 다른 하나는 MMA(MMA Design)가 제작하여 번와이어(burn wire) 전개 메커니즘을 사용한다. 명령 및 데이터 처리는 JPL에서 개발한 Sphinx 프로세서를 통해 이루어지며, 비행 소프트웨어는 JPL이 개발한 FPrime 소프트웨어 프레임워크를 기반으로 작성되었다. 통신을 위한 아이리스 라디오는 JPL에서 개발하고 스페이스 다이내믹스 연구소에서 제작했다. 우주선의 자세 결정 및 제어 시스템(ADCS)은 BCT의 XACT-50 모델을 사용한다. 또한, 달 궤도 진입(LOI)에 필요한 추력을 제공하기 위해 화학 추진 시스템을 탑재했는데, 이 시스템은 조지아 공대의 글렌 라이트시 연구 그룹과 NASA 마셜 우주 비행 센터가 협력하여 설계하고 제작했다. 주요 과학 장비로는 소형 단파 적외선(SWIR) 레이저 반사계가 탑재되었다.^[13]

루나 플래쉬라이트 우주선은 달 전이 궤도 진입 후 팰컨 9 로켓의 2단에서 분리되었다. 이후 태양 센서와 우주선용 태양 전지를 이용해 3축 반작용 휠에 전력을 공급하며 자세를 제어했다. 또한 조지아 공과대학교 우주 시스템 설계 연구소에서 제작한 화학 단일 추진제 추진 및 자세 제어 시스템을 갖추고 있었다. 이 추진 시스템은 3U 크기의 부피를 차지하며, 2kg의 AF-M315E 단일 추진제를 사용했다. 특히, 기존의 히드라진 대신 독성이 덜한 HAN 기반의 연료를 사용한 것이 특징이다.^[16] 추진제 관리 장치는 적층 제조 기술을 이용해 정교하게 제작되었다.^[16][19]

4. 1. 추진 시스템 문제

5. 과학 탑재체

• 자세 제어 시스템: 블루 캐년 테크놀로지스(Blue Canyon Technologies)의 XACT-50 모델을 사용한다.
• 명령 및 데이터 처리 시스템
• 전력 시스템
• 위 세 시스템은 총 1.5U의 공간을 차지한다.^[3]
• 통신 시스템: 아이리스(Iris) 통신 시스템이 0.5U를 차지한다.^[3]

6. 궤도

루나 플래쉬라이트 우주선은 캡스톤(CAPSTONE) 임무에 이어 두 번째로 근지구 할로 궤도(Near-rectilinear halo orbit, NRHO)를 이용할 예정이었다.^[19] 원래 구상 단계에서는 여러 달 동안 비행하며 지구 중력 보조를 활용하는 궤적도 고려되었다. 하지만 최종적으로 선택된 궤적에 따르면, 발사 후 약 1~2달 안에 달의 극궤도에 진입할 계획이었다.^[2]

7. 발사

2020년 7월에 아르테미스 1호에 실려 다른 소형 위성들과 같이 발사될 예정이다.^[45][46]

8. 지원, 개발, 투자

루나 플래쉬라이트 프로젝트는 다음 기관들의 지원 및 참여로 개발되었다.

• NASA
• JPL
• GSFC
• MSFC
• KSC

9. 같이 발사되는 인공위성들

• NEA 스카우트
• 바이오 센티넬
• 스카이 파이어
• 루나 아이스큐브
• CuSP
• 루나H-맵
• EQUULEUS
• 오모테나시
• 아르고 문
• 시스 루나 익스플로어
• CU-E3
• 팀 마일스

참조

_[1] 웹사이트 Lunar Flashlight Mission Information https://www.jpl.nasa[...] JPL (NASA) 2016-04
_[2] 간행물 Lunar Flashlight: Mapping lunar surface volatiles using a CubeSat https://sservi.nasa.[...] NASA
_[3] 간행물 Lunar Flashlight: Illuminating the Moon's South Pole https://ntrs.nasa.go[...] 2016-03-21
_[4] 웹사이트 NASA TechPort: Lunar Flashlight Project https://techport.nas[...] NASA 2015
_[5] 웹사이트 Lunar Flashlight https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[6] 웹사이트 NASA Is Studying How to Mine the Moon for Water http://www.space.com[...] SPACE.com 2014-10-09
_[7] 웹사이트 Four Artemis I CubeSats miss their ride https://www.spacesco[...] 2021-10-03
_[8] 웹사이트 SpaceX launches Falcon 9 carrying private Japanese moon lander https://www.nasaspac[...] 2022-12-11
_[9] 웹사이트 NASA Calls End to Lunar Flashlight After Some Tech Successes https://www.jpl.nasa[...] 2023-05-12
_[10] 웹사이트 Clogged propellant lines doomed NASA lunar cubesat mission https://spacenews.co[...] 2023-08-09
_[11] 웹사이트 NASA Looking to Mine Water on the Moon and Mars https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[12] 뉴스 NASA's New Mission to Mars Will Include a Giant Laser "Lunar Flashlight" https://gizmodo.com/[...] Gizmodo 2016-02-02
_[13] 저널 Systems Integration and Test of the Lunar Flashlight Spacecraft https://digitalcommo[...] 2022-08-08
_[14] 웹사이트 LUNAR FLASHLIGHT: MAPPING LUNAR SURFACE VOLATILES USING A CUBESAT https://www.hou.usra[...] 2014
_[15] 저널 CubeSat for investigating ice on the Moon https://www.spie.org[...] SPIE.org
_[16] 웹사이트 Lunar Flashlight Propulsion System http://ssdl.gatech.e[...]
_[17] 웹사이트 NASA's Lunar Flashlight Team Assessing Spacecraft's Propulsion System https://www.jpl.nasa[...]
_[18] 뉴스 Team Continues to Troubleshoot Propulsion for NASA's Lunar Flashlight https://www.spacedai[...] 2023-05-09
_[19] 웹사이트 NASA's Lunar Flashlight SmallSat readies for launch https://phys.org/new[...] 2022-11-28
_[20] 웹사이트 Japanese moon lander, NASA hitchhiker payload launched by SpaceX https://spaceflightn[...] Spaceflight Now 2022-12-11
_[21] 웹사이트 NASA’s Lunar Flashlight Has Launched – Follow the Mission in Real Time https://www.jpl.nasa[...] NASAジェット推進研究所 2022-12-11
_[22] 뉴스 Lunar Flashlight Mission Information https://www.jpl.nasa[...] 2016-04
_[23] 간행물 Lunar Flashlight: Mapping lunar surface volatiles using a CubeSat https://sservi.nasa.[...] NASA - SSERVI
_[24] 간행물 Lunar Flashlight: Illuminating the Moon's South Pole https://ntrs.nasa.go[...] 2016-03-21
_[25] 웹인용 NASA TechPort: Lunar Flashlight Project https://techport.nas[...] National Aeronautics and Space Administration 2015-11-19
_[26] 웹인용 Lunar Flashlight https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[27] 뉴스 NASA Is Studying How to Mine the Moon for Water http://www.space.com[...] 2014-10-09
_[28] 간행물 Lunar Flashlight: Mapping lunar surface volatiles using a CubeSat https://sservi.nasa.[...] NASA - SSERVI
_[29] 간행물 Lunar Flashlight: Illuminating the Moon's South Pole https://ntrs.nasa.go[...] 2016-03-21
_[30] 웹인용 NASA TechPort: Lunar Flashlight Project https://techport.nas[...] National Aeronautics and Space Administration 2015-11-19
_[31] 웹인용 Lunar Flashlight https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[32] 뉴스 NASA Is Studying How to Mine the Moon for Water http://www.space.com[...] 2014-10-09
_[33] 저널 CubeSat for investigating ice on the Moon 2016-01-25
_[34] 뉴스 Lunar Flashlight Mission Information https://www.jpl.nasa[...] 2016-04
_[35] 간행물 LUNAR FLASHLIGHT: MAPPING LUNAR SURFACE VOLATILES USING A CUBESAT http://www.hou.usra.[...]
_[36] 저널 CubeSat for investigating ice on the Moon 2016-01-25
_[37] 컨퍼런스 Lunar Flashlight: Mapping lunar surface volatiles using a CubeSat https://sservi.nasa.[...] NASA - SSERVI
_[38] 웹인용 Lunar Flashlight https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[39] 뉴스 NASA Is Studying How to Mine the Moon for Water http://www.space.com[...] 2014-10-09
_[40] 웹인용 NASA Looking to Mine Water on the Moon and Mars https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[41] 컨퍼런스 Lunar Flashlight: Mapping lunar surface volatiles using a CubeSat https://sservi.nasa.[...] NASA - SSERVI
_[42] 웹인용 NASA Looking to Mine Water on the Moon and Mars https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[43] 뉴스 NASA’s New Mission to Mars Will Include a Giant Laser 'Lunar Flashlight' https://gizmodo.com/[...] 2016-02-02
_[44] 웹인용 NASA Looking to Mine Water on the Moon and Mars https://sservi.nasa.[...] NASA 2015
_[45] 웹인용 Lunar Flashlight https://www.jpl.nasa[...] 2018-10-09
_[46] 웹인용 In 2020, NASA Will Send Living Things to Deep Space for First Time Since Apollo https://www.space.co[...] 2019-07-02