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코스모-스카이메드

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목차

1. 개요

코스모-스카이메드(COSMO-SkyMed)는 이탈리아 우주국에서 개발한 지구 관측 위성 시스템이다. 1세대와 2세대로 구성되며, 4기의 위성이 태양 동기 궤도를 돌며 X 밴드 합성 개구면 레이더(SAR)를 통해 지구를 관측한다. 이 시스템은 이탈리아 및 기타 국가의 안전 보장, 재해 감시, 농업 매핑 등에 활용되며, e-GEOS를 통해 상업적으로 판매된다. 2세대는 1세대 위성을 대체하며, 1세대와 동일한 궤도에서 운용된다.

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코스모-스카이메드
COSMO-SkyMed (코스모-스카이메드)
COSMO-SkyMed 플레어
COSMO-SkyMed 플레어 (영국 상공)
제조사탈레스 알레니아 스페이스
국가이탈리아
운영 기관ASI
용도지구 관측
레이더
웹사이트COSMO-SkyMed 공식 웹사이트
위성 정보
위성 버스PRIMA
설계 수명5년 (계획)
전력4 kW
궤도태양 동기 궤도
상태운용 중
제작 대수4
주문 대수4
발사 대수4
운용 대수4
최초 발사COSMO-1
최종 발사COSMO-4
COSMO-SkyMed 2세대 (코스모-스카이메드 2세대)
제조사탈레스 알레니아 스페이스
국가이탈리아
운영 기관ASI
용도지구 관측
레이더
웹사이트COSMO-SkyMed 공식 웹사이트
위성 정보
위성 버스PRIMA
설계 수명7년 (계획)
전력5 kW
궤도태양 동기 궤도
상태운용 중
제작 대수2
주문 대수4
발사 대수2
운용 대수1
최초 발사CSG-1

2. 위성

코스모-스카이메드는 이탈리아 우주국(ASI)과 이탈리아 국방부가 공동으로 개발하고 운영하는 지구 관측 위성 시스템이다. 이 시스템은 1세대 위성군과 이를 계승 및 보강하는 2세대(CSG) 위성군으로 구성된다. 모든 위성에는 합성 개구 레이다(SAR)가 탑재되어 있어, 기상 조건이나 주야간에 관계없이 고해상도 레이더 영상을 획득할 수 있다.[21]

위성들은 태양 동기 궤도를 돌며 지구 표면을 주기적으로 관측한다. 이렇게 수집된 데이터는 이탈리아를 포함한 여러 국가에서 안보 강화, 지진 등 자연재해 분석, 환경 변화 감시, 농업 분야 지원 등 다양한 공공 및 민간 목적에 활용된다.[22]

코스모-스카이메드 시스템은 1세대와 2세대 위성으로 나뉘며, 각 세대별 위성의 구체적인 기술 사양, 궤도 특성, 발사 정보 등 자세한 내용은 아래 하위 섹션에서 다룬다.

2. 1. 1세대

1세대 코스모-스카이메드 위성 4기는 표준 고도 619km, 궤도 경사각 97.90°의 태양 동기 궤도 극궤도에 위치한다. 궤도 주기는 97.20분이며, 적도에서의 승교점 현지 시각은 06:00이다. 각 위성의 예상 작동 수명은 5년이며, 16일마다 동일한 지상 궤도를 반복한다. 매일 약 06:00 및 18:00 현지 시각에 적도를 통과하여 모든 지점을 하루에 두 번 촬영할 수 있다. 위성들은 동일한 궤도면에 위상 배열되어 있다. COSMO-SkyMed 1, 3, 2는 90° 간격으로 배치되고, COSMO-SkyMed 4는 COSMO-SkyMed 2 이후 67.5° 지점에 위치한다. 이 배치를 통해 고도 정보를 얻기 위한 1일 간섭 모드 운용이 가능하다.[6] 태양 동기 궤도(SSO)는 전력 공급과 재방문 시간 요구 사항을 충족하기 위해 선택되었다.

위성의 주요 구성 요소는 다음과 같다.

레이더 안테나는 크기 1.4m x 5.7m의 위상 배열 안테나이다. 이 시스템은 단일 편파와 이중 편파 수집이 모두 가능하다. 중심 주파수는 9.6 GHz이며 최대 레이더 대역폭은 400 MHz이다.[7]

위성 발사는 유나이티드 런치 얼라이언스(United Launch Alliance)가 델타 II 7420-10C 발사체를 사용하여 반덴버그 우주군 기지에서 수행했다.[8] 처음 두 위성의 발사 전 처리는 SPACEHAB의 자회사인 아스트로테크 스페이스 오퍼레이션스에서 담당했다.[5] 각 위성의 발사 정보는 다음과 같다.

비행 번호날짜/시간 (UTC)발사 기지발사체탑재체 (COSPAR ID)결과
12007년 6월 8일, 02:34:00VAFB, SLC-2W델타 II 7420-10COSMO-1 (2007-023A)성공[9][23]
22007년 12월 9일, 02:31:42VAFB, SLC-2W델타 II 7420-10COSMO-2 (2007-059A)성공[24]
32008년 10월 25일, 02:28:25VAFB, SLC-2W델타 II 7420-10CCOSMO-3 (2008-054A)성공
42010년 11월 6일, 02:20:03VAFB, SLC-2W델타 II 7420-10CCOSMO-4 (2010-060A)성공[11][25]



1세대 위성들은 합성 개구 레이다를 탑재하여 지구 전역을 관측할 수 있다.[21] 관심 지역은 기상 조건에 관계없이 하루에 여러 차례 반복 관측이 가능하다. 수집된 영상 데이터는 이탈리아 및 다른 국가들의 안보 관련 목적, 지진 재해 분석, 환경 재해 감시, 농업 분야 지도 제작 등에 활용된다.[22]

2. 2. 2세대 (CSG)

이탈리아 우주국은 첫 번째 코스모-스카이메드 위성군을 대체하기 위해 코스모-스카이메드 2세대 위성군(CSG, COSMO-SkyMed Second Generation)을 개발하고 있다. 2세대 위성군은 1세대와 마찬가지로 레이더 기반의 지구 관측 기능을 수행하며, 특히 지중해 지역에 초점을 맞춘다. 1세대처럼 2세대 역시 4개의 위성, '''CSG-1''', '''CSG-2''', '''CSG-3''' 및 '''CSG-4'''로 구성된다. 이 위성들은 1세대 위성들의 개선된 버전이다. 레이더 탑재체인 CSG-SAR(코스모-스카이메드 2세대 합성 개구 레이더)는 1세대 X 밴드 SAR 탑재체를 개선한 것이다. 또한, 2세대 위성은 1세대 위성과 동일한 궤도(정확히는 동일한 궤도면)에서 운용될 예정이다. 2세대 위성의 질량은 2205kg으로 1세대 위성보다 약간 더 무겁다.[14]

두 개의 위성을 제작하는 계약은 2015년 9월에 체결되었고, 2020년 12월에는 다른 두 개의 위성이 추가로 주문되었다. 이 위성들은 탈레스 알레니아 스페이스에서 제작되었으며, 예상 수명은 7년이다.

CSG-1은 2019년 12월 18일 기아나 우주 센터에서 소유즈 ST-A 로켓으로 발사되었다. CSG-2는 2022년 1월 31일 케이프커내버럴 우주군 기지의 스페이스 런치 콤플렉스 40에서 팰컨 9 블록 5 로켓으로 발사되었다.[15] CSG-3 위성은 2025년에 베가-C 발사체를 사용하여 발사될 예정이며,[16] CSG-4는 2027년 발사를 목표로 하고 있다.

발사 번호날짜/시간 (UTC)발사 기지발사체탑재체결과비고
12019년 12월 18일, 08:54:20쿠루, ELS소유즈 ST-A / 프레갓-MTCSG-1성공2021년 1월 18일, CSG-1 가동 시작.[17]
22022년 1월 31일, 23:11:14CCSFS, SLC-40팰컨 9 블록 5 ♺
B1052.3[18]		CSG-2성공
32025쿠루, ELV베가-CCSG-3예정
42027 ?쿠루, ELV베가-CCSG-4예정



4기의 위성은 고도 620km, 회귀 주기 16일의 태양 동기 준극궤도에 투입된다.

위성에는 합성 개구 레이다(SAR)가 탑재되어 지구 전역을 관측할 수 있다.[21] 관심 지역은 기상 조건에 관계없이 하루에 여러 차례 반복 관측이 가능하다. 위성 영상은 이탈리아 및 다른 국가들의 안보, 지진 재해 분석, 환경 재해 감시, 농업 지도 제작 등에 활용될 예정이다.[22]

3. 지상국



아르헨티나와 프랑스 정부는 각각 시스템의 민간 및 군사 부문에 참여하고 있다.

4. SAR 성능

코스모-스카이메드 위성은 세 가지 기본 영상 모드를 가지고 있다.


  • 스포트라이트(Spotlight) 모드: 레이더 빔을 수집 기간 동안 약간 앞뒤로 조종하여 좁은 지역에서 수집하는 고해상도 모드이다.
  • 스트립맵(Stripmap) 모드: 위성 궤도에 대해 빔이 측면을 향하도록 하여 길고 연속적인 지역에서 수집하는 중간 해상도 모드이다.
  • ScanSAR 모드: 서로 다른 범위에서 짧은 세그먼트를 수집한 다음 모자이크하여 매우 넓은 지역을 생성하는 저해상도 모드이다.


스포트라이트 모드는 두 가지가 있다.

  • SPOTLIGHT1: 군사용 모드이다.
  • SPOTLIGHT2: 1m 해상도로 10km × 10km 면적을 제공한다. 스포트라이트 편파는 HH 또는 VV로 제한된다.


스트립맵 모드는 두 가지가 있다.

  • HIMAGE: 40km의 swath(관측 폭)에서 3m와 5m 사이의 해상도를 제공한다.
  • PINGPONG: 30km의 swath에서 15m 해상도로 이중 편파 데이터를 수집한다. 이중 편파 데이터는 두 개의 편파(HH, VV, VH, HV)로 구성될 수 있으며, 하나의 편파에서 다른 편파로 번갈아 가며 수집되는 "펄스 그룹"으로 인해 비간섭적이다.


ScanSAR 모드는 두 가지가 있다.

  • WIDEREGION: 100km의 swath에서 30m 해상도 데이터를 제공한다.
  • HUGEREGION: 200km의 swath에서 100m 해상도 데이터를 제공한다.


이 시스템은 위성당 하루 최대 450장의 이미지를 수집하도록 설계되었다.[12]

4기의 중형 위성은 고도 620km, 회귀일수 16일의 태양 동기 준극궤도에 투입된다. 위성에는 합성 개구 레이다(SAR)가 탑재되어 지구 전역을 커버한다.[21] 관심 있는 지역의 관측은 어떠한 기상 조건에서도 하루에 수 차례 반복 관측된다. 영상은 이탈리아 및 기타 국가의 안전 보장, 지진 재해의 해석, 환경 재해의 감시, 농업 매핑 등에 사용될 예정이다.[22]

위성의 발사는 유나이티드 런치 얼라이언스(ULA)가 수행했다.

위성 번호발사 일시 (GMT)로켓발사장출처
12007년 6월 8일 22:34델타 II 7420-10반덴버그[23]
22007년 12월 9일 02:31델타 II 7420-10반덴버그[24]
32008년 10월 25일 02:38델타 II 7420-10반덴버그
42010년 11월 9일 02:20델타 II 7420-10반덴버그[25]



5. 상업화

e-GEOS, S.p.A.ita는 유럽 우주 비행 서비스 회사 텔레스파지오 (Telespazioita)(80%)와 이탈리아 우주국 (ASI)(20%)의 합작 투자 회사로, 코스모-스카이메드 (COSMO-SkyMed) 데이터 및 제품을 판매할 수 있는 전 세계 독점 상업 권한을 가지고 있다.[13][12]

6. 활용

4기의 중형 위성은 고도 620km, 회귀일수 16일의 태양 동기 준극궤도에 투입된다.

위성에는 합성 개구 레이다가 탑재되어 지구 전역을 관측할 수 있다[21]。 관심 있는 지역은 어떤 기상 조건에서도 하루에 여러 차례 반복하여 관측하는 것이 가능하다. 위성 영상은 이탈리아 및 기타 국가의 안전 보장, 지진 재해의 해석, 환경 재해 감시, 농업 매핑 등에 활용될 예정이다[22]。

위성의 발사는 유나이티드 런치 얼라이언스(United Launch Alliance)가 담당했다.

위성 번호발사 일시 (GMT)발사체발사장출처
12007년 6월 8일 22:34델타 II 7420-10반덴버그[23]
22007년 12월 9일 02:31델타 II 7420-10반덴버그[24]
32008년 10월 25일 02:38델타 II 7420-10반덴버그
42010년 11월 9일 02:20델타 II 7420-10반덴버그[25]


참조

[1] 웹사이트 COSMO-SkyMed (Constellation of 4 SAR Satellites) https://eoportal.org[...] 2020-11-26
[2] 웹사이트 COSMO-SkyMed Second Generation (CSG) Constellation https://directory.eo[...] 2020-11-26
[3] 웹사이트 COSMO-SkyMed: Mission definition and main applications and products http://earth.esa.int[...] ESA
[4] 웹사이트 COSMO-SkyMed http://www.telespazi[...] Telespazio
[5] 웹사이트 SPACEHAB Subsidiary Signs New Contracts Totaling US$4.7 million http://www.spacehab.[...] SPACEHAB
[6] 웹사이트 COSMO-SkyMed Mission and Products Description 23/01/2019 https://egeos.my.sal[...] Italian Space Agency 2020-08-24
[7] 웹사이트 COSMO-SkyMed User Guide http://www.e-geos.it[...] ASI 2012-11-08
[8] 웹사이트 Boeing To Launch Fourth EO Satellite For Italy http://www.space-tra[...] 2008-12-23
[9] 웹사이트 Worldwide launch schedule http://spaceflightno[...] Spaceflight Now
[10] 웹사이트 NASA Spaceflight.com – Delta II launches with COSMO-SkyMed-2 http://www.nasaspace[...]
[11] 웹사이트 COSMO 1, 2, 3, 4 https://space.skyroc[...] Gunter's Space Page 2021-10-12
[12] 웹사이트 eGEOS: COSMO-SkyMed Overview http://www.e-geos.it[...] eGEOS 2011-08-10
[13] 웹사이트 E-GEOS to Create Early Warning System for Caribbean Weather Emergencies https://www.satellit[...] 2019-08-23
[14] 웹사이트 CSG 1, 2, 3, 4 (COSMO-SkyMed 2nd Gen.) https://space.skyroc[...] Gunter's Space Page 2021-10-12
[15] 웹사이트 Falcon 9 finally launches with Italian CSG-2 Earth observation satellite https://www.nasaspac[...] NASASpaceflight 2022-02-01
[16] 웹사이트 COSMO-SKYMED https://www.asi.it/e[...] Italian Space Agencydate 2021-10-03
[17] 웹사이트 COSMO-SkyMed https://www.asi.it/e[...] Agenzia Spaziale Italiana 2021-10-12
[18] 웹사이트 CSG-2 | Falcon 9 Block 5 https://everydayastr[...] 2022-01-25
[19] 웹사이트 COSMO-SkyMed: Mission definition and main applications and products http://earth.esa.int[...] ESA 2010-11-09
[20] 웹사이트 取扱衛星 > COSMO-SkyMed http://www.spaceimag[...] 日本スペースイメージング株式会社 2010-11-09
[21] 웹사이트 COSMO-SkyMed http://www.telespazi[...] Telespazio 2010-11-09
[22] 웹사이트 SPACEHAB Subsidiary Signs New Contracts Totaling $4.7 Million http://www.spacehab.[...] SPACEHAB 2007-07-06
[23] 웹사이트 Worldwide launch schedule http://spaceflightno[...] Spaceflight Now 2010-11-09
[24] 웹사이트 NASA Spaceflight.com - Delta II launches with COSMO-SkyMed-2 http://www.nasaspace[...]
[25] 웹사이트 デルタ2ロケット、イタリアの観測衛星を打上げ http://www.sorae.jp/[...] sorae.jp 2010-11-09


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