맨위로가기

NEA 스카우트

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

1. 개요

NEA 스카우트는 미국 항공우주국(NASA)의 근지구 소행성(NEA) 정찰 임무로, 태양 돛 추진 극소형 우주선을 활용하여 저비용으로 소행성을 탐사하는 능력을 입증하는 것을 목표로 했다. 1~100m 크기의 근지구 소행성에 대한 지식 격차를 해소하고, 20m보다 큰 NEA의 특성을 규명하여 행성 방어 전략 수립에 기여하고자 했다. 2022년 11월 발사되었으나, 태양 돛 전개 실패 및 통신 두절로 임무가 종료되었다. 우주선은 고해상도 카메라를 장착한 큐브위성으로, 2020 GE 소행성을 목표로 근접 비행을 수행할 예정이었다.

더 읽어볼만한 페이지

  • 2022년 우주 개발 - 톈궁 우주정거장
    톈궁 우주정거장은 중국 최초의 유인 우주정거장으로, T자 형태의 모듈 구조를 가지며, 우주 기술 개발, 과학 실험, 국제 협력 및 교육 문화 교류를 위한 플랫폼으로 활용된다.
  • 2022년 우주 개발 - 엑소마스
    엑소마스는 유럽 우주국과 러시아 연방 우주국이 공동으로 추진하는 화성 탐사 계획으로, 궤도선과 로버를 통해 화성의 생명체 흔적을 탐사하는 것을 목표로 하며, 2016년 1차 발사에서 궤도선은 성공했지만 착륙선은 실패했고, 2022년 2차 발사는 연기되어 2028년 이후 발사를 목표로 재조정되었다.
  • 행성 방어 - 니어 슈메이커
    존스홉킨스 대학교 응용물리학 연구소에서 개발한 최초의 로봇 소행성 탐사선인 NEAR 슈메이커는 지구 근접 소행성 433 에로스를 탐사하며 크기, 형태, 질량, 밀도, 구성, 지표 및 내부 구조, 자기장 정보를 수집하고 소행성 마틸다에 대한 근접 통과 관측을 수행하여 16만 장 이상의 이미지와 과학 데이터를 얻었으며, 소행성 궤도를 도는 최초의 탐사선이 되어 태양계 형성 연구에 기여했다.
  • 행성 방어 - 근지구 천체
    근지구 천체는 국제천문연맹에 의해 태양 주위를 공전하는 궤도가 태양에서 1.3 천문 단위 이내에 있는 모든 태양계 소천체를 의미하며, 소행성 또는 혜성일 수 있고 지구와 충돌 위험에 따라 잠재적으로 위험한 천체로 분류되기도 한다.
  • 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.
NEA 스카우트
기본 정보
NEA 스카우트 개념: 제어 가능한 [[CubeSat]] [[태양 돛]] 우주선
NEA 스카우트 개념: 제어 가능한 CubeSat 태양 돛 우주선
임무 유형기술 시연, 정찰
운영 기관NASA
COSPAR ID2022-156H
SATCAT57684
임무 기간2.5년 (계획)
(최종)
우주선 정보
우주선 종류CubeSat
우주선 버스6U CubeSat
크기
태양 돛:
발사 정보
발사일2022년 11월 16일, 06:47:44 UTC
발사 로켓SLS 블록 1
발사 장소KSC, LC-39B
발사 계약자NASA
임무 상태
마지막 교신설정되지 않음
궤도 정보
궤도 기준태양 중심 궤도
궤도 칭동헤일로 궤도
궤도 최고점태양에 가장 가까운 지점 (helion)
통신 정보
통신 대역X-밴드
통신 TWTA2 와트
기타 정보
NEA 스카우트 임무 패치
NEA 스카우트 임무 패치

2. 역사와 제작 배경

NEA 스카우트 임무는 원래 2020 GE라는 특정 근지구 천체를 목표로 계획되었으나,[30] 발사 일정이나 다른 이유로 인해 목표가 변경되었다.[31]

2. 1. 개발 목표

미국 항공우주국(NASA)의 근지구 소행성(NEA) 스카우트 임무는 태양 돛으로 추진되는 극소형 우주선을 이용한 저비용 소행성 정찰 능력을 시연하는 것을 목표로 했다.[4][9][17] 주요 목표는 크기 1m에서 100m 범위에 있는 근지구 소행성에 대한 지식 격차를 해소하는 능력을 개발하는 것이었다.[4][9][17] 해당 크기의 소행성들은 장기간 탐지, 관측, 추적이 어려워 특성이 제대로 파악되지 않고 있었다. 이들은 더 큰 천체의 파편일 수도 있지만, 느슨하게 뭉쳐진 래블 파일일 수 있다는 주장도 제기되었다.[4]

이 임무는 NASA의 유인 탐사 및 운영 임무국으로부터 자금을 지원받았다.[4] NEA는 과학적으로 중요한 탐사 대상이며, NASA가 향후 유인 탐사선을 통해 소행성을 탐사할 계획을 구체화함에 따라, 위험을 최소화하고 필요한 장비 정보를 얻기 위해 저렴한 로봇 탐사선으로 사전 정찰을 수행하는 것이 필요했다.[4] 또한, 연구원들은 지름 20m보다 큰 NEA의 특성을 파악하는 것이 행성 방어를 위한 완화 전략을 수립하는 데에도 매우 중요하다고 강조했다.[4]

임무 개발은 NASA의 마셜 우주 비행 센터(MSFC)와 제트 추진 연구소(JPL)가 공동으로 주도했으며, 고다드 우주 비행 센터(GSFC), 린든 B. 존슨 우주 센터(JSC), 랭글리 연구 센터(LRC), NASA 본부가 지원했다.[3] 수석 연구원(과학)은 NASA JPL의 줄리 카스티요-로제즈였고, 수석 연구원은 NASA MSFC의 레스 존슨이었다.[3]

3. 발사

SLS으로 케네디 우주 센터 제39발사단지에서 발사되며, 다른 큐브 위성 13개와 함께 발사된다.[25]

3. 1. 임무 실패

2022년 11월 17일 기준으로 NEA 스카우트는 아르테미스 1호가 발사한 10개의 큐브위성 중 상태가 알려지지 않은 2개 중 하나였다.[10] 2022년 11월 18일, 발사 이틀 후까지 위성과의 통신이 이루어지지 않았다.[11]

2022년 12월 기준으로 NEA 스카우트는 태양 돛의 전개에 실패하고 통신이 두절되어, 임무가 종료된 것으로 간주되었다.[8]

4. 과학 장비 및 성능

NEA 스카우트는 큐브위성을 이용하여 목표 근지구 천체에 약 10km까지 근접 비행하며 관측을 수행할 예정이었다.[12] 이를 위해 JPL에서 맞춤 설계한 고해상도 과학 등급의 단색 카메라가 탑재되었다.[12] 이 카메라를 통해 목표 천체의 다양한 물리적 특성을 측정하는 것이 목표였다.[4] 임무 수행 중 통신 및 추적에는 NASA의 심우주 네트워크가 활용되었다.[4]

4. 1. 주요 측정 대상

NEA 스카우트 임무는 큐브위성을 이용해 목표 근지구 소행성(NEA)에 약 10km까지 근접 비행하여 관측을 수행할 예정이었다.[4][12] 이를 위해 JPL에서 맞춤 설계한 고해상도 과학 등급의 단색 카메라가 사용되었다.[12] 이 카메라는 궤도 탄소 관측소 3(OCO3) 기기의 컨텍스트 카메라 설계를 기반으로 전자 장치를 구성했으며[13], 맞춤형 펌웨어, 내구성이 강화된 상업용 렌즈, 완전히 재설계된 인클로저를 갖추었다.[12]

주요 측정 대상은 아래 표와 같다.[4]

측정 항목내용
위치목표물의 정확한 위치 (위치 및 예측)
자전자전 속도 및 극 위치
물리량질량, 밀도
주변 환경목표물 근처의 입자 및 파편장 지도
표면 특성알베도 및 소행성 스펙트럼 유형, 표면 형태 및 특성
레골리스레골리스 특성



이러한 관측은 특히 직경 20m보다 큰 NEA의 특성을 파악하여 행성 방어를 위한 완화 전략 수립에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대되었다. 임무 수행 중 통신 및 추적에는 NASA의 심우주 네트워크가 활용되었다.[4]

4. 2. 카메라

근지구 천체 관측은 약 10km 거리까지 근접 비행하는 큐브위성을 통해 수행될 예정이었다. 이 큐브위성에는 근지구 천체의 물리적 특성을 측정하기 위한 고해상도 과학 등급의 단색 카메라가 장착되었다. 이 카메라는 JPL에서 맞춤형으로 설계한 것이다.[12]

카메라의 전자 장치는 궤도 탄소 관측소 3(OCO3) 기기의 컨텍스트 카메라 설계를 기반으로 하였으며[13], 맞춤형 펌웨어, 내구성이 강화된 상업용 렌즈, 그리고 완전히 새롭게 설계된 인클로저(보호 외함)를 갖추고 있었다.[12]

이 카메라를 통해 측정하고자 했던 주요 정보는 다음과 같다.[4]

  • 목표 천체의 정확한 위치 (궤도 및 예측 포함)
  • 자전 속도 및 자전축의 방향 (극 위치)
  • 질량 및 밀도
  • 목표 천체 주변의 입자 및 파편 분포 지도
  • 표면 반사율(알베도) 및 소행성 스펙트럼 유형
  • 표면의 형태 및 지질학적 특성
  • 표토(레골리스)의 특성

5. 우주선 설계

NEA 스카우트의 구성 요소


NEA 스카우트 임무는 NASA의 유인 탐사 및 운영 임무국에서 자금을 지원받았다. 근지구 소행성(NEA)은 과학적으로 중요한 탐사 대상이며, 특히 지름 20m 이상인 NEA의 특성 정보는 행성 방어 전략 수립에도 중요하다.[4] 이 임무는 NASA의 마셜 우주 비행 센터(MSFC)와 제트 추진 연구소(JPL)가 주도하고, 고다드 우주 비행 센터(GSFC), 린든 B. 존슨 우주 센터(JSC), 랭글리 연구 센터(LRC), NASA 본부가 협력하여 개발했다.[3]

우주선은 2014년에 처음 제안된 설계를 기반으로 하며, 6U 큐브위성 형태로 제작되었다. 전체 질량은 약 14kg이며,[15] 접었을 때의 크기는 10 × 20 × 30 cm를 약간 넘는 수준이다. 제작 비용 절감을 위해 상업용 기성 부품을 주로 활용하였다.[4] 기존의 우주선 추진 방식으로는 6U 큐브위성이 NEA에 도달하는 데 한계가 있지만, 태양 돛 추진 방식을 채택함으로써 발사 시기에 구애받지 않고 더 많은 목표 NEA에 접근할 수 있게 되었다.[15] 예상 임무 기간은 약 2.5년이다.[16]

주요 구성 요소는 다음과 같다.

  • 항공전자공학: 통신 장비, 전력 분배 장치, 명령 및 데이터 처리 시스템, 태양 센서, 소형 별 추적기 등이 포함된 인쇄 회로 기판을 수용하는 모듈이다. 이 모듈에는 반작용 휠, 리튬 배터리, 카메라도 탑재되었다.[4]
  • 돛: 85m2 면적의 태양 돛은 4개의 6.8m 길이 붐으로 펼쳐지며, 두께 2.5μm의 알루미늄화 폴리이미드 재질로 제작되었다. 돛 전개 메커니즘은 NanoSail-D와 LightSail 2의 기술을 기반으로 개선되었다.[15][17] (자세한 내용은 #추진 시스템 참조)
  • 추진 시스템: 주 추진력은 태양 돛에서 얻으며, 보조적으로 냉기 추진기 시스템을 사용하여 자세 제어 및 궤도 수정을 수행한다.[14] (자세한 내용은 #추진 시스템 참조)
  • 통신 시스템: X-대역 주파수를 사용하는 아이리스 트랜스폰더를 통해 지구와 통신한다.[4] (자세한 내용은 #통신 시스템 참조)
  • 전력 시스템: 광전지 태양 전지판과 재충전 가능한 배터리로 구성된다. (자세한 내용은 #전력 시스템 참조)


달 궤도 진입 후, NEA 스카우트는 우주선의 태양 전지와 안테나를 펼치고, 달 스윙바이를 거쳐 태양 돛을 전개할 예정이었다. 이후 여러 차례의 달 스윙바이를 통해 최적의 궤도를 확보한 뒤, 목표 소행성 2020 GE를 향한 2.0~2.5년의 항해를 시작할 계획이었다.[17]

(범례: 노랑=태양, 파랑=지구, 자홍=NEA 스카우트, 청록=2020 GE, 라임=)

5. 1. 추진 시스템

NEA 스카우트는 주 추진 방식으로 태양 돛을 사용하며, 보조적으로 냉기 추진기 시스템을 활용한다. 태양 돛 추진을 활용하면 기존의 우주선 추진 방식과 달리, 특정 발사 시기에 구애받지 않고 더 많은 수의 목표 근지구 소행성(NEA)을 탐사할 수 있다는 장점이 있다.[15]
태양 돛4개의 6.8m 길이 붐이 펼쳐지면서 85m2 면적의 태양 돛을 전개하도록 설계되었다. 이 돛은 두께 2.5μm의 폴리이미드 알루미늄화 폴리이미드 재질로 만들어졌다. 돛을 펼치는 메커니즘은 NASA의 NanoSail-D와 행성 협회의 LightSail 2 우주선에서 사용된 기술을 개선한 것이다.[15][17] 돛을 완전히 펼치는 데에는 약 30분이 소요될 것으로 계획되었다.
냉기 추진 시스템냉기 추진기 시스템은 태양 돛 아래 부분에 위치하며, 우주선의 회전을 제어하고(텀블링 방지), 을 이용한 지구 탈출 궤도 진입에 필요한 초기 기동을 수행하며, 비행 중 운동량을 관리하는 역할을 담당한다.[14]
자세 제어태양 돛을 사용하는 우주선의 우주선 자세 제어 시스템은 세 가지 하위 시스템으로 구성된다. 이는 반작용 휠 제어 시스템, 반작용 제어 시스템, 그리고 가변 질량 변환기 시스템이다.[18]

5. 2. 전력 시스템

재충전 가능한 배터리가 있는 광전지 태양 전지판.

5. 3. 통신 시스템

우주선은 아이리스 트랜스폰더를 사용하여 X-대역에서 통신했다.[4]

6. 지원, 개발, 투자

이 임무는 NASA의 유인 탐사 및 운영 임무국에서 자금을 지원받았다. 근지구 소행성 (NEA)은 과학적으로 중요한 대상이다. NASA가 유인 탐사선을 통해 이러한 작은 천체를 탐사할 계획을 구체화하면서, 위험을 줄이고 향후 정찰 임무에 필요한 장비를 파악하기 위해 저렴한 로봇 선행 탐사선으로 초기 정찰을 수행할 필요성이 제기되었다. 지름이 20m보다 큰 NEA의 특성을 파악하는 것은 행성 방어를 위한 완화 전략을 계획하는 데에도 매우 중요하다.[4]

NASA의 마셜 우주 비행 센터 (MSFC)와 제트 추진 연구소 (JPL)가 이 임무를 공동으로 개발했으며, 고다드 우주 비행 센터 (GSFC), 린든 B. 존슨 우주 센터 (JSC), 랭글리 연구 센터 (LRC), NASA 본부가 이를 지원했다.[3] 수석 연구원(과학)은 NASA 제트 추진 연구소 (JPL)의 줄리 카스티요-로제즈였고, 수석 연구원은 NASA 마셜 우주 비행 센터 (MSFC)의 레스 존슨이었다.

7. 함께 발사된 큐브샛

NEA 스카우트는 아르테미스 1호 미션의 SLS 로켓에 실려 발사되었으며, 이때 다음의 큐브샛들도 함께 발사되었다.

참조

[1] 뉴스 NASA's next-generation Artemis mission heads to moon on debut test flight https://www.reuters.[...] 2022-11-16
[2] 웹사이트 NASA Advisory Council - Exploration Systems Development Status https://www.nasa.gov[...] NASA 2021-03-11
[3] 웹사이트 NASA TechPort – Near Earth Asteroid Scout (NEA Scout) https://techport.nas[...] NASA 2021-03-11
[4] 웹사이트 Near-Earth Asteroid Scout https://ntrs.nasa.go[...] NASA 2021-03-11
[5] 웹사이트 Adapter structure with 10 CubeSats installed on top of Artemis moon rocket https://spaceflightn[...] 2021-10-22
[6] 웹사이트 NASA Solar Sail Mission to Chase Tiny Asteroid After Artemis I Launch https://www.jpl.nasa[...] NASA 2022-01-20
[7] 웹사이트 NEA Scout https://www.nasa.gov[...] NASA 2021-03-11
[8] 뉴스 Status Update: Artemis 1's SmallSat Missions https://skyandtelesc[...] Sky&Telescope 2022-12-08
[9] 웹사이트 Near Earth Asteroid Scout Mission http://www.lpi.usra.[...] Lunar and Planetary Institute 2021-03-11
[10] 웹사이트 Status Report on Artemis I Secondary CubeSat Payloads https://parabolicarc[...] 2022-11-18
[11] Tweet Was asking for an update on a cool side project from the Artemis 1 mission called NEA Scout, a small spaceship that sails on sunshine and is supposed to do recon of an asteroid. Turns out JPL hasn't yet established contact so it may be in trouble. Hope they get it going! 2022-11-18
[12] 서적 2019 IEEE Aerospace Conference 2019-03
[13] 서적 2018 IEEE Aerospace Conference 2018-03
[14] 웹사이트 NEA Scout Propulsion System https://cubesat-prop[...] VACCO 2021-03-11
[15] 웹사이트 Design and Development of NEA Scout Solar Sail Deployer Mechanism https://ntrs.nasa.go[...] NASA 2021-03-11
[16] 웹사이트 Lessons Learned from the Flight Unit Testing of the Near Earth Asteroid Scout Flight System https://ntrs.nasa.go[...] NASA NTRS 2021-03-12
[17] 웹사이트 Near Earth Asteroid (NEA) Scout https://ntrs.nasa.go[...] NASA 2021-03-11
[18] 웹사이트 Flex Dynamics Avoidance Control of the NEA Scout Solar Sail Spacecraft's Reaction Control System https://ntrs.nasa.go[...] NASA 2021-03-11
[19] 뉴스 NASA's next-generation Artemis mission heads to moon on debut test flight https://www.reuters.[...] 2022-11-16
[20] 웹인용 Lessons Learned from the Flight Unit Testing of the Near Earth Asteroid Scout Flight System https://ntrs.nasa.go[...] NASA NTRS 2021-03-12
[21] 웹인용 NASA Advisory Council Exploration Systems Development Status https://www.nasa.gov[...] 2018-09-15
[22] 웹인용 Exploration Systems Development Status https://www.nasa.gov[...] NASA Advisory Council 2012-07-21
[23] 웹인용 NASA TechPort -- Near-Earth Asteroid Scout Project https://techport.nas[...] National Aeronautics and Space Administration 2015-11-19
[24] 뉴스 An asteroid hunter, lunar flashlight and DNA kit: Nasa reveals experiments its mega rocket will carry on its first test flight http://www.dailymail[...] 2015-05-24
[25] 웹인용 Near-Earth Asteroid Scout https://ntrs.nasa.go[...] American Institute of Aeronautics and Astronautics 2015-05-13
[26] 웹인용 Near Earth Asteroid Scout Mission http://www.lpi.usra.[...] Lunar and Planetary Institute 2015-05-13
[27] 웹인용 NASA Advisory Council Exploration Systems Development Status https://www.nasa.gov[...] 2018-09-15
[28] 뉴스 An asteroid hunter, lunar flashlight and DNA kit: Nasa reveals experiments its mega rocket will carry on its first test flight http://www.dailymail[...] 2015-05-24
[29] 간행물 Near-Earth Asteroid Scout https://ntrs.nasa.go[...] NASA
[30] 웹인용 NASA Solar Sail Mission to Chase Tiny Asteroid After Artemis I Launch https://www.jpl.nasa[...] NASA 2022-01-20
[31] 웹인용 NEA Scout https://www.nasa.gov[...] NASA 2021-03-11



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