PROCYON

3. 구조

PROCYON은 전장 55cm, 전폭 55cm, 전고 63cm (자료에 따라 67cm), 무게 64.5kg의 소형 탐사선이다. 크기는 작지만 궤도 변경을 위한 이온 엔진을 탑재하고 있다. 이 이온 엔진은 설계 당시 추력이 250 µN이었으나 실제로는 이를 넘어서는 330 µN에 달했다. 하지만 2015년 3월 10일에 고장났다. 탐사선의 전원은 태양 전지 패널 (3접합 GaAs 셀)과 리튬 이온 2차 전지를 사용한다.

4. 발사

개발 완료 후 2014년 11월 30일 H-IIA로 다네가시마 우주 센터에서 발사될 예정이었으나,^[13][14][15] 악천후로 연기되었다. 2014년 12월 3일 H-IIA로 다네가시마 우주 센터에서 발사되었다.^{[16][17][18][19][20][21]}

5. 임무 개요 및 실패

PROCYON은 하야부사 2호 소행성 착륙 탐사선과 함께 부탑재체로 발사되었다.^[3] 하야부사 2호가 정상 작동하는 것을 확인한 후 분리되어^[9][22][23] 태양 중심 궤도에 진입했다.^[3] 탐사선의 목표는 2000 DP107 소행성이었다.^[9][22][23]

2015년 2월 22일, 이온 엔진이 가동되었다. 이는 2015년 12월로 예정된 지구 스윙바이를 통해 탐사선을 목표 소행성 2000 DP107으로 유도하기 위한 궤도 조정 목적이었다.^[3] 초기 결과는 긍정적이어서, 엔진은 설계 추력인 250 μN을 넘어 330 μN의 추력을 냈다.^[3] 그러나 2015년 3월 10일, 이온 엔진이 고장나 재시동할 수 없게 되었다.^[3][24]

이온 엔진 고장으로 인해, PROCYON은 2015년 12월 3일 지구를 통과했지만 계획했던 제어된 궤도 변경, 즉 지구 스윙바이를 수행할 수 없었다.^[4] 지구 스윙바이 직후 우주선과의 통신이 두절되었고,^[4] 이후 통신 재개가 불가능해졌다. JAXA는 PROCYON 임무가 실패했다고 공식적으로 결론지었다.^[25]

6. 과학적 성과

PROCYON은 혜성 67P/추류모프-게라시멘코의 전체적인 코마 구조를 파악하기 위해 라이먼 알파 방출을 관측했다.^[7] 또한 지구 코로나의 첫 번째 완전한 이미지를 포착하여, 처음으로 북-남 대칭성을 확인했다.^[8]

7. 탑재 장비

• 소행성 근접 항법 및 데이터 획득을 위한 소형 망원경.
• 지구 코로나를 관측하기 위한 라이만 알파선 영상 카메라^[6]
• 질화 갈륨 (GaN)을 사용한 고효율 X대역 전력 증폭기

8. 의의

PROCYON은 대형 탐사선보다 무게는 한 자릿수 이상 가볍고 비용은 두 자릿수 이상 적게 드는 세계 최소형 심우주 탐사선으로 개발되었다. 이 프로젝트의 주요 목표는 초소형 탐사선 버스 기술(전원, 통신, 자세 제어, 추진계 등)의 우주 실증과 더불어, 질화 갈륨(GaN) 기반 고효율 통신, 초장기선 전파 간섭법(VLBI) 항행, 초근접 플라이바이 촬영 등 새로운 심우주 탐사 기술을 검증하는 것이었다.

가장 큰 의의는 초소형 심우주 탐사선의 핵심인 버스 기술을 실제 궤도에서 성공적으로 실증했다는 점이다. 이온 엔진 문제로 소행성 2000 DP107 플라이바이 관측 목표는 달성하지 못했지만, 저비용 초소형 탐사선을 활용한 심우주 탐사의 기술적 토대를 마련했다는 평가를 받는다.

이러한 성과를 인정받아 도쿄 대학 후나세 류 준교수가 이끄는 연구 그룹은 '세계 최초의 초소형 심우주 탐사선 연구' 업적으로 2017년(헤이세이 29년) 과학기술 분야 문부과학대신 표창 과학기술상(연구 부문)을 수상했다. 이는 PROCYON 프로젝트가 초소형 탐사선 기술 분야에서 선도적 역할을 수행했음을 공식적으로 인정받은 결과이다.

참조

_[1] 웹사이트 プロキオン:小惑星への接近観測断念 http://mainichi.jp/s[...] 2015-05-08
_[2] 웹사이트 Very Small Probe PROCYON Cruising Toward a Binary Asteroid http://senews.jp/sat[...] 2015-04-07
_[3] 웹사이트 Low-thrust trajectory design and operations of PROCYON, the first deep-space micro spacecraft http://issfd.org/201[...]
_[4] 웹사이트 On the situation of ultra small deep space explorer "PROCYON (Proquion)" http://www.isas.jaxa[...] 2018-03-23
_[5] 웹사이트 50kg- class Deep Space Exploration Technology Demonstration Micro-spacecraft PROCYON http://digitalcommon[...] digitalcommons.edu
_[6] 웹사이트 超小型深宇宙探査機 PROCYON（プロキオン） http://www.space.t.u[...] 2015-05-14
_[7] 웹사이트 Micro spacecraft investigates cometary water mystery http://www.nao.ac.jp[...] National Astronomical Observatory of Japan 2017-01-26
_[8] 논문 Ecliptic North-South Symmetry of Hydrogen Geocorona 2017-11-09
_[9] 웹인용 プロキオン:小惑星への接近観測断念 http://mainichi.jp/s[...] 2015-05-08
_[10] 웹인용 보관된 사본 http://senews.jp/sat[...] 2015-04-07
_[11] 웹인용 Hayabusa2 will seek the origins of life in space https://www.newscien[...] New Scientist 2010-11-17
_[12] 뉴스 Asteroid probe, rocket get nod from Japanese panel http://www.spaceflig[...] Spaceflight Now 2012-10-29
_[13] 문서 JAXA Report on Hayabusa2, May 21st, 2014 https://science.nasa[...]
_[14] 저널 Spectral characteristics of Hayabusa 2 near-Earth asteroid targets 162173 1999 JU3 AND 2001 QC34 http://iopscience.io[...] 2008-02-25
_[15] 웹인용 http://ae86.eng.isas[...] 2011-02-20
_[16] 웹인용 Hayabusa2: Japan's 2nd Asteroid Sample Mission https://www.space.co[...] 2018-09-13
_[17] 뉴스 Hayabusa2 launches on audacious asteroid adventure http://spaceflightno[...] spaceflightnow 2014-12-03
_[18] 웹인용 JAXA - Launch of "Hayabusa2" by H-IIA Launch Vehicle No. 26 http://global.jaxa.j[...]
_[19] 웹인용 JAXA Launches Hayabusa 2 Asteroid Probe https://www.nec.com/[...] 2018-09-12
_[20] 웹인용 JAXA - Hayabusa2 Earth Swing-by Result http://global.jaxa.j[...]
_[21] 뉴스 Hayabusa2 launches on audacious asteroid adventure http://spaceflightno[...] spaceflightnow 2014-12-03
_[22] 웹인용 보관된 사본 http://senews.jp/sat[...] 2015-04-07
_[23] 웹인용 Low-thrust trajectory design and operations of PROCYON, the first deep-space micro spacecraft http://issfd.org/201[...]
_[24] 웹인용 On the situation of ultra small deep space explorer "PROCYON (Proquion)" http://www.isas.jaxa[...] 2018-03-23
_[25] 웹인용 On the situation of ultra small deep space explorer "PROCYON (Proquion)" http://www.isas.jaxa[...] 2018-03-23