SLIM

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1. 개요

SLIM은 일본의 달 착륙선으로, 정밀 착륙 기술 시연을 목표로 개발되었다. 2024년 1월 19일, SLIM은 넥타르의 바다에 착륙하여 일본을 달 착륙에 성공한 다섯 번째 국가로 만들었지만, 태양 전지판의 문제로 인해 전력 생산에 어려움을 겪었다. SLIM은 착륙 직전 분리된 소형 로버들을 통해 데이터를 전송했으며, 이후 여러 차례 달의 밤을 견디고 통신을 재개했지만, 2024년 8월 23일 운용이 종료되었다.

SLIM
기본 정보

이미지 준비중입니다.

착륙 구성의 SLIM 하프 스케일 모델
이름Smart Lander for Investigating Moon (달 탐사 연구를 위한 스마트 착륙선)
다른 이름Moon Sniper (달 저격수)
임무 유형달 착륙선/로버
운영 기관JAXA
COSPAR ID2023-137D
SATCAT57803
웹사이트공식 웹사이트
총 임무 기간2023년 9월 6일 - 2024년 4월 29일
표면 운영 기간2024년 1월 19일 - 2024년 4월 29일
제조사미쓰비시 전기
건조 질량120 kg
발사 질량590 kg
크기1.5 x 1.5 x 2 m
임무 세부 정보
발사일2023년 9월 6일 23:42:11 UTC
발사체H-IIA 202
발사장다네가시마 우주 센터, LA-Y1
발사 계약자미쓰비시 중공업
착륙 발표일2024년 8월 23일 13:40
마지막 교신2024년 4월 29일
궤도 진입
종류궤도선
대상
도착일2023년 12월 25일 07:51 UTC
착륙
종류착륙선
대상
도착일2024년 1월 19일 15:20:00 UTC
위치시올리 크레이터 근처 (좌표: 13.3160° S, 25.2510° E)
우주선 정보
주요 임무달 표면의 암석 조성 분석
본체 크기2.4 x 1.7 x 2.7 m
추진기이원 추진제 500N급 추력기
탑재 장비
탑재 장비 1MBC (분광 카메라)
탑재 장비 2LEV (소형 탐사 장치)
탑재 장비 3LRA (반사경)
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2. 각국의 달 착륙 현황

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국가최초 달 착륙선발사일발사체발사 중량
소련루나 9호1966년 2월 3일몰니냐-M1583.7kg
미국서베이어 1호1966년 6월 2일아틀라스 센타우르995.2kg
중국창어 3호2013년 12월 14일창정 3B
인도찬드라얀 3호2023년 8월 23일LVM31750kg
일본SLIM2024년 1월 19일H-IIA590kg

3. SLIM 개발 배경 및 역사

SLIM은 일본 최초의 달 표면 탐사 임무로, 정밀 달 착륙 기술 시연을 목표로 했다. 착륙선은 달 분화구를 얼굴 인식 시스템 기술로 인식하고, SELENE (가구야) 달 궤도선 임무의 관측 데이터를 통해 현재 위치를 파악했다. SLIM은 100m 정확도 범위 내에서 소프트 랜딩을 목표로 했으며, 이는 1969년 유인 아폴로 11호 달 착륙선 이글의 정확도(종방향 20km, 횡방향 5km 너비의 착륙 타원)보다 훨씬 정밀한 수준이었다.

JAXA 우주과학연구소 (ISAS)에 따르면, 이처럼 정밀한 착륙은 우주 탐사의 질을 향상시킬 수 있다. 이 프로젝트 개발 예상 비용은 180억 엔(약 1억 2,150만 달러)이었다.

SLIM은 "술의 바다" 부근 시올리 크레이터 근방(남위 13.3°S, 동경 25.2°E)에 착륙했으며, 착륙 지점은 약 15° 경사였다. "2단계 착륙 방식"을 채택하여 주 다리가 접지한 후 기체가 넘어지면서 보조 다리로 착지했다.

착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.
착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.


SLIM은 문 스나이퍼라는 별칭으로 불리며, 2024년 1월 19일 15:20 UTC에 넥타르의 바다 (마레 넥타리스), 테오필루스 크레이터 남쪽에 착륙했다. 이로써 일본은 소련, 미국, 중국, 인도에 이어 달에 작동 가능한 우주선을 성공적으로 연착륙시킨 다섯 번째 국가가 되었다.

SLIM은 성공적으로 착륙했지만, 달의 날이 시작될 때 태양과 반대 방향으로 향한 서쪽으로 향한 태양 전지판 때문에 충분한 전력을 생성하지 못했다. 착륙선은 짧은 시간 동안 내부 배터리 전력으로 작동했지만, 배터리 과방전을 방지하기 위해 2024년 1월 19일 17:57 UTC (일본 표준시 1월 20일 02:57)에 수동으로 전원을 껐다.

착륙 직전 배치된 두 대의 달 탐사 로버는 계획대로 작동했으며, LEV-1은 지상 기지와 독립적으로 통신했다. LEV-1은 달 표면에서 107분 동안 7번 점프했다. 소라-Q가 촬영한 이미지는 SLIM이 90도 각도로 착륙했으며, 하강 중 엔진 노즐이 손실되었고 지구 방향 안테나에 손상이 발생했을 가능성을 보여주었다. JAXA는 착륙 지점으로부터 100m 이내에 착륙했다는 점을 고려하여 임무에 60점을 부여했다.

2024년 1월 19일 종료 후, 운영자들은 며칠 안에 햇빛이 태양 전지판에 닿으면 착륙선이 깨어날 것이라고 예상했다. 1월 25일 JAXA는 LEV-1 로버가 계획된 작동 기간을 완료하고 대기 상태에 있다고 알렸다.

1월 28일, 착륙선은 일주일간의 가동 중단 후 작동을 재개했다. JAXA는 조명 조건 변화로 햇빛을 받을 수 있게 되면서 통신을 재개했고 태양 전지가 다시 작동하고 있다고 밝혔다. 이후 SLIM은 달의 밤을 위해 수면 모드로 전환되었다.

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운영 요약

의 날
시작
(JST)
간격
(일)
종료
(JST)
달 위상지속
(일)
비고
1일차1월 20일-1월 20일91착륙
1일차1월 28일81월 31일17–204기상
2일차2월 25일283월 01일16–216기상
3일차3월 27일313월 30일17–204기상
4일차4월 23일274월 29일14–207기상
5일차5월 24일315월 28일16–205응답 없음
6일차6월 21일286월 27일14–207응답 없음


SLIM 발사 및 궤도 진입 관련 주요 일정은 다음과 같다.

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SLIM 발사 및 궤도 진입 관련 주요 일정
날짜 (JST)내용
9월 7일 오전 8시 42분 11초다네가시마 우주센터에서 H-IIA 로켓 47호기로 발사, SLIM 분리 및 궤도 진입 성공. XRISM (히토미 후속기)도 궤도 진입 성공.
9월 7일 오전 9시 45분SLIM으로부터 신호 수신, 태양 포착 제어 완료.
9월 14일탐사선 기능 확인 (크리티컬 운용 기간 종료), 지구 주회 운용 기간으로 이행.
10월 4일달 스윙바이 실시.
12월 5일JAXA, SLIM의 달 착륙을 2024년 1월 20일 새벽에 실시한다고 발표.
12월 25일근월점 고도 600 km, 원월점 고도 4,000 km의 타원 궤도인 달 주회 궤도 진입.

3.1. 초기 계획 및 개발

2005년에 SLIM은 小型月着陸実験衛星일본어으로 알려졌다. 2013년 12월 27일, ISAS는 차기 "경쟁적으로 선정된 중형 집중 임무"에 대한 제안을 요청했고, SLIM은 제출된 7개의 제안 중 하나였다. 2014년 6월, SLIM은 DESTINY+ 기술 시연 임무와 함께 준결승에 진출했고, 2015년 2월 최종적으로 SLIM이 선정되었다. 2016년 4월부터 SLIM은 JAXA 내에서 프로젝트 지위를 얻었다. 2016년 5월, 미쓰비시 전기(MELCO)가 우주선 제작 계약을 수주했다.

SLIM이 달 표면에서 작동하도록 제작된 최초의 일본 달 착륙선은 아니었다. 2016년 5월 27일 NASA는 JAXA와 도쿄 대학이 공동 개발한 OMOTENASHI(우수 달 탐사 기술, Nano Semi-Hard Impactor로 시연) 큐브위성 착륙선이 우주 발사 시스템(SLS) Artemis 1의 보조 탑재체로 발사될 예정이라고 발표했다. OMOTENASHI는 무게 1kg의 미니 달 착륙선을 배치할 예정이었지만, 2022년 11월 21일 JAXA는 태양 전지가 태양을 등지고 전력을 생성하지 못해 우주선과의 통신 시도가 중단되었다고 발표했다. 2023년 3월까지 태양을 향하지 못했다.

2017년, XRISM 개발 자금 부족으로 인해 SLIM의 발사가 전용 엡실론 발사에서 공동 탑승 H-IIA 발사로 변경되었다. 이로 인한 비용 절감은 XRISM으로 인해 일정보다 뒤쳐진 다른 위성 개발에 사용될 예정이었다.

3.2. 발사 연기

SLIM은 당초 3년이라는 짧은 기간 내에 발사될 계획이었으나, 탐사선 완성 후에도 외부적인 요인으로 인해 반복적으로 발사가 연기되었다. 당초에는 2018년도에 엡실론 로켓으로 발사할 계획이 제시되었다。 그 후, 2019년도 발사를 목표로 하게 되었다。 그러나 2016년 X선 천문 위성 히토미의 손실 사고로 인해 후속기 발사가 필요하게 되면서, 예산 확보를 위해 엡실론 로켓의 발사가 줄어들고, SLIM은 2021년에 H-IIA 로켓으로 발사 예정인 XRISM과의 동반 발사로 발사될 전망이 되었다

XRISM 개발도 난항을 겪으면서, 2022년도로 연기되었다。 XRISM 측의 문제점이 해결된 후에도, H3 로켓을 우선적으로 발사하게 되면서, 발사장 및 일정상의 문제로 2023년도(5월경)로 늦춰졌다。 그러나 H3 로켓도 발사에 실패한 영향으로 인해 같은 해 8월 이후로 연기되었다

2023년 6월 4일, SLIM 본체가 언론에 공개되었다。당초 2023년 8월 26일에 발사일이 설정되었으나, 기상 악화가 예상되어 27일로, 다시 28일로 연기되었다。그리고 28일 당일에도 강풍으로 인해 발사가 연기되었으며, 2023년 9월 7일 오전 8시 42분 11초에 발사 예정이 재설정되었다

3.3. 발사

SLIM은 2023년 9월 6일 23:42 UTC (일본 표준시 9월 7일 08:42)에 X선 영상 및 분광 임무(XRISM) 우주 망원경과 함께 다네가시마 우주센터에서 H-IIA 로켓 47호기로 발사되어, SLIM 분리 및 궤도 진입에 성공했다. 시오리 크레이터(13.3°S, 25.2°E) 근처에 약한 안정성 경계와 유사한 궤도를 통해 착륙할 계획이었다. SLIM은 12월 25일에 달 궤도에 진입했다.

착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.
착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.


극도로 정확한 착륙 정밀도를 자랑하는 100m 길이의 착륙 타원 내에 착륙하는 달 착륙선은 문 스나이퍼라는 별칭으로 불리며, 2024년 1월 19일 15:20 UTC에 넥타르의 바다 (마레 넥타리스), 테오필루스 크레이터 남쪽에 착륙했다. 이로써 일본은 소련, 미국, 중국, 인도에 이어 달에 작동 가능한 우주선을 성공적으로 연착륙시킨 다섯 번째 국가가 되었다.

SLIM은 성공적으로 착륙했지만, 달의 날이 시작될 때 태양과 반대 방향을 향한 서쪽으로 향한 태양 전지판으로 옆으로 착륙하여 충분한 전력을 생성하지 못했다. 착륙선은 짧은 시간 동안 내부 배터리 전력으로 작동할 수 있었지만, 배터리 과방전을 방지하기 위해 2024년 1월 19일 17:57 UTC (일본 표준시 1월 20일 02:57)에 수동으로 전원을 껐다.

착륙선이 착륙 직전에 공중에 떠 있을 때 배치된 두 대의 달 탐사 로버는 계획대로 작동했으며, LEV-1은 지상 기지와 독립적으로 통신했다. LEV-1은 달 표면에서 107분 동안 7번의 점프를 수행했다. 소라-Q(자매 로버와 공유하는 기능)가 자율적으로 촬영한 이미지는 SLIM이 90도 각도로 사실상 코에 착륙했으며, 하강 중 엔진 노즐이 손실되었고 지구 방향 안테나에 손상이 발생했을 가능성도 보여주었다. 잘못된 자세와 착륙선과의 통신 손실에도 불구하고, 임무의 주요 목표인 착륙 지점으로부터 100m 이내에 착륙했다는 확인을 고려할 때 임무는 이미 성공적이다. JAXA는 착륙에 대해 100점 만점에 60점을 부여했다.

2024년 1월 19일 종료 후, 임무 운영자들은 며칠 안에 태양이 올바르게 향하여 햇빛이 기울어진 태양 전지판에 닿으면 착륙선이 깨어날 것이라고 여전히 희망했다. LEV-1과 소라-Q, 두 대의 로버는 계획대로 자율적으로 계속 작동했다. 1월 25일 JAXA는 LEV-1 로버가 달 표면에서 계획된 작동 기간을 완료하고 지정된 전력을 소모했으며 달 표면에서 대기 상태에 있다고 알렸다. 태양의 방향 변화에 따른 태양광 발전에 따라 활동을 재개할 수 있는 기능이 있는 반면, LEV-1으로부터 신호를 계속 수신하기 위한 노력을 유지할 것이다.

1월 28일, 착륙선은 일주일간의 가동 중단 후 작동을 재개했다. JAXA는 조명 조건의 변화로 햇빛을 받을 수 있게 되면서 착륙선과 통신을 재개했고 태양 전지가 다시 작동하고 있다고 밝혔다. 이후 SLIM은 다가오는 혹독한 달의 밤을 위해 수면 모드로 전환되었다. SLIM은 달의 주간, 즉 지구 시간으로 14일 동안만 작동할 것으로 예상되었으며, 온보드 전자 장치는 달의 야간 온도를 견디도록 설계되지 않았다.

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운영 요약

의 날
시작
(JST)
간격
(일)
종료
(JST)
달 위상지속
(일)
비고
1일차1월 20일-1월 20일91착륙
1일차1월 28일81월 31일17–204기상
2일차2월 25일283월 01일16–216기상
3일차3월 27일313월 30일17–204기상
4일차4월 23일274월 29일14–207기상
5일차5월 24일315월 28일16–205응답 없음
6일차6월 21일286월 27일14–207응답 없음


2023년 6월 4일, SLIM 본체가 언론에 공개되었다。당초 2023년 8월 26일에 발사일이 설정되었으나, 기상 악화가 예상되어 27일, 28일로 연기되었다。28일 당일에도 강풍으로 인해 발사가 연기되었으며, 2023년 9월 7일 오전 8시 42분 11초에 발사 예정이 재설정되었다

SLIM 발사 및 궤도 진입 관련 주요 일정은 다음과 같다.

* 9월 7일 오전 8시 42분 11초 (JST): 다네가시마 우주센터에서 H-IIA 로켓 47호기로 발사, SLIM 분리 및 궤도 진입 성공. X선 분광 영상 위성 XRISM(X선 천문 위성 히토미 후속기)도 궤도 진입 성공.
* 9월 7일 오전 9시 45분 (JST): SLIM으로부터 신호 수신, 태양 포착 제어 완료 확인.
* 9월 14일: 탐사선 기능 건전성 확인 (크리티컬 운용 기간 종료), 지구 주회 운용 기간으로 이행.
* 10월 4일: 달 스윙바이 실시.
* 12월 5일: JAXA, SLIM의 달 착륙을 2024년 1월 20일 새벽에 실시한다고 발표.
* 12월 25일: 근월점 고도 600 km, 원월점 고도 4,000 km의 타원 궤도인 달 주회 궤도 진입 성공.

4. SLIM의 기술적 특징

SLIM은 일본 최초의 달 표면 탐사 임무로, 주된 목적은 정밀 달 착륙 기술을 시연하는 것이었다. SLIM은 강하 과정에서 얼굴 인식 시스템 기술을 적용하여 달 분화구를 인식하고, SELENE(가구야) 달 궤도선 임무에서 수집한 관측 데이터를 통해 현재 위치를 파악했다. 이를 통해 100m 정확도 범위 내에서 소프트 랜딩을 목표로 했다. 이는 1969년 유인 아폴로 11호의 달 착륙선 이글의 정확도(종방향 20km, 횡방향 5km)에 비해 훨씬 정밀한 수준이다.

우주과학연구소(ISAS)의 요시후미 이나타니 부소장에 따르면, 이처럼 극도로 정밀한 착륙에 성공하면 우주 탐사의 질이 향상될 것이라고 한다. 이 프로젝트 개발 예상 비용은 180억 엔(121.5)이다.

SLIM은 술의 바다 부근 시올리 크레이터 근방(남위 13.3°S, 동경 25.2°E)에 착륙했다. 착륙 예정 지점은 약 15°의 경사였으며, 주 다리가 접지한 후 기체가 넘어지면서 보조 다리로 착지하는 "2단계 착륙 방식"이 채택되었다.

SLIM의 착륙 성공 목표는 다음과 같다.

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SLIM의 성공 목표
착륙 성공 레벨내용
최소 성공소형 경량 탐사선에 의한 달 표면 착륙 실시.
완전 성공정밀도 100m 이내의 고정밀 착륙 달성.
추가 성공고정밀 착륙 기술 데이터 전송 후, 일몰까지 일정 기간 달 표면 활동 지속.
장래 달・행성 표면 탐사를 위한 달 표면 활동 미션 실시.

4.1. 핀포인트 착륙 기술

SLIM의 주요 목표는 정밀 달 착륙 기술을 입증하는 것이었다. SLIM은 얼굴 인식 시스템 기술을 활용하여 달 분화구를 인식하고, SELENE(가구야) 달 궤도선 임무에서 얻은 데이터를 통해 현재 위치를 파악했다. 이를 통해 100m 이내의 오차로 소프트 랜딩을 하는 것을 목표로 했다. 이는 1969년 유인 아폴로 11호의 달 착륙선 이글의 착륙 정확도(종방향 20km, 횡방향 5km)에 비해 훨씬 정밀한 수준이었다.

우주과학연구소(ISAS)의 요시후미 이나타니 부소장에 따르면, 이러한 정밀 착륙은 우주 탐사의 질을 향상시킬 수 있다. 이 프로젝트 개발 예상 비용은 180억 엔(121.5)이었다.

SLIM은 "술의 바다" 근처 시올리 크레이터 부근(남위 13.3°S, 동경 25.2°E)에 착륙했다. 착륙 지점은 약 15° 경사였으며, 주 다리가 먼저 접지한 후 기체가 넘어지면서 보조 다리로 착지하는 "2단계 착륙 방식"을 채택했다.

1월 25일, JAXA는 SLIM이 목표 지점에서 동쪽으로 55m 떨어진 지점에 착륙하여 핀포인트 착륙에 성공했음을 발표했다. 이는 당초 목표했던 오차 100m 이내였다. 그러나 이는 장애물 회피와 한쪽 엔진 정지로 인한 영향도 있었기 때문에, 최종 정밀도는 10m 이내, 아마도 3~4m 정도일 것으로 추정된다. 텔레메트리 데이터 분석 결과, 고도 50m 지점에서 두 개의 메인 엔진 중 한쪽의 추력이 상실된 것이 확인되었다.

4.2. 2단계 착륙 방식

SLIM은 약 15° 경사진 곳에 착륙할 예정이었기 때문에, 주 다리가 먼저 땅에 닿은 후 기체가 넘어지면서 보조 다리로 착지하는 "2단계 착륙 방식"을 채택했다.

JAXA의 1월 25일 발표에 따르면, SLIM은 달 표면 핀포인트 착륙에 성공했다. 목표 지점에서 동쪽으로 55m 정도 떨어진 위치였으며, 오차 범위는 100m 이내였다. 하지만 이는 탐사선이 장애물을 스스로 피하고, 한쪽 엔진 정지로 인해 가로 방향 힘이 발생했기 때문이다. 최종 정밀도는 10m 이내, 아마 3~4m 정도일 것으로 예상된다.

텔레메트리 데이터 분석 결과, 고도 50m 지점에서 주 엔진 두 개 중 하나의 추진력이 사라졌다. 탐사선은 위아래가 뒤집힌 수직 상태로 태양 전지를 서쪽으로 향하게 착륙한 것으로 보인다. LEV-2(SORA-Q)가 촬영한 SLIM 사진이 이를 뒷받침한다. 결과적으로 LEV-1과 LEV-2는 작동했지만, SLIM 자체의 2단계 착륙은 증명되지 못했다.

4.3. 소형 로버 탑재

SLIM에는 2대의 달 탐사 로봇이 탑재되어 달 착륙 직전에 분리되었다.

* LEV-1

내장된 스프링을 늘였다 줄였다 하며 달 표면을 도약하여 이동하는 달 탐사 로봇이다. 2대의 광각 카메라를 탑재하여 직접 지구로 데이터를 전송할 수 있다. LEV-1은 지구와 직접 통신할 수 있는 장비, 2대의 광각 가시광선 카메라, 그리고 MINERVA 및 OMOTENASHI 프로젝트의 지원을 받아 제작된 전기 부품과 UHF 대역 안테나를 갖추고 있다. 과학 탑재체로는 온도계, 방사선 감지기, 경사계가 있다.

* 소라-Q(Sora-Q)

타카라토미, 소니 그룹, 도시샤 대학(Doshisha University)과 우주항공연구개발기구(JAXA)가 개발한 소형 달 탐사 로봇이다. 변형 기구동물의 움직임 등 장난감 기술을 응용하였다. 하쿠토-R 미션 1에 탑재된 것과 거의 동일하다. 2대의 광각 카메라를 탑재하고, LEV-1을 통해 데이터를 지구로 전송한다. 야구공 크기로 무게가 250g이며, 두 대의 소형 카메라를 탑재하고 있다. 개구리와 바다거북에서 영감을 얻은 이동 방식으로, 측면에 두 개의 바퀴를 사용하여 몸체를 확장해 달 표면을 기어다닐 수 있으며, 약 2시간 동안 "달릴" 수 있다.

5. 임무 경과

SLIM은 2023년 9월 6일 23:42 UTC (일본 표준시 9월 7일 08:42)에 X선 영상 및 분광 임무(XRISM) 우주 망원경과 함께 성공적으로 발사되었으며, 시오리 크레이터(13.3°S, 25.2°E) 근처에 약한 안정성 경계와 유사한 궤도를 통해 착륙할 계획이었다. 12월 25일에는 달 궤도에 진입했다.

착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.
착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.


문 스나이퍼라는 별명을 가진 SLIM은 2024년 1월 19일 15:20 UTC에 넥타르의 바다 (마레 넥타리스), 테오필루스 크레이터 남쪽에 착륙했다. 이로써 일본은 소련, 미국, 중국, 인도에 이어 달에 우주선을 성공적으로 연착륙시킨 다섯 번째 국가가 되었다.

SLIM은 착륙에는 성공했지만, 달의 날이 시작될 때 태양과 반대 방향을 향한 서쪽으로 태양 전지판이 향한 채 옆으로 착륙하여 충분한 전력을 생성하지 못했다. 착륙선은 짧은 시간 동안 내부 배터리로 작동했지만, 배터리 과방전을 막기 위해 2024년 1월 19일 17:57 UTC (일본 표준시 1월 20일 02:57)에 수동으로 전원을 껐다.

착륙 직전 공중에 떠 있을 때 배치된 두 대의 달 탐사 로버(LEV-1, 소라-Q)는 계획대로 작동했으며, LEV-1은 지상 기지와 독립적으로 통신했다. LEV-1은 달 표면에서 107분 동안 7번 점프했다. 소라-Q가 촬영한 이미지를 통해 SLIM이 90도 각도로 착륙했으며, 하강 중 엔진 노즐이 손실되었고 지구 방향 안테나에 손상이 발생했을 가능성이 확인되었다. JAXA는 착륙에 대해 100점 만점에 60점을 부여했다.

2024년 1월 19일 이후, 임무 운영자들은 며칠 안에 태양이 올바르게 향하여 햇빛이 기울어진 태양 전지판에 닿으면 착륙선이 깨어날 것이라고 예상했다. 1월 25일 JAXA는 LEV-1 로버가 달 표면에서 계획된 작동 기간을 완료하고 대기 상태에 있다고 알렸다.

1월 28일, 착륙선은 일주일간의 가동 중단 후 작동을 재개했다. JAXA는 조명 조건의 변화로 햇빛을 받을 수 있게 되면서 착륙선과 통신을 재개했고 태양 전지가 다시 작동하고 있다고 밝혔다. 이후 SLIM은 다가오는 달의 밤을 위해 수면 모드로 전환되었다. SLIM은 달의 주간(지구 시간으로 14일) 동안만 작동할 것으로 예상되었으며, 온보드 전자 장치는 달의 야간 온도를 견디도록 설계되지 않았다.

SLIM은 세계 최초로 달 표면에 정밀 착륙 기술을 실증하는 달 탐사선으로, 달 궤도 위성 "가구야" 등이 수집한 정보로 제작된 달 표면 이미지를 항법 카메라로 촬영한 이미지와 대조하여 자신의 위치를 추정하면서 강하하여 오차 100m 이내를 목표로 연착륙을 시도했다.

SLIM은 "술의 바다" 부근의 시올리 크레이터 근방(남위 13.3°S, 동경 25.2°E)에 착륙했으며, 약 15° 경사가 있는 착륙 예정 지점에는 주 다리가 접지한 후 기체가 넘어지면서 보조 다리로 착지하는 "2단계 착륙 방식"이 채택되었다. 개발비는 18으로 예상되었다.

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운영 요약

의 날
시작
(JST)
간격
(일)
종료
(JST)
달 위상지속
(일)
비고
1일차1월 20일-1월 20일91착륙
1일차1월 28일81월 31일17–204기상
2일차2월 25일283월 01일16–216기상
3일차3월 27일313월 30일17–204기상
4일차4월 23일274월 29일14–207기상
5일차5월 24일315월 28일16–205응답 없음
6일차6월 21일286월 27일14–207응답 없음

5.1. 2023년

SLIM은 2023년 9월 6일 23:42 UTC (일본 표준시 9월 7일 08:42)에 X선 영상 및 분광 임무(XRISM) 우주 망원경과 함께 성공적으로 발사되었다. 12월 25일에는 달 궤도에 진입했다.

* 9월 7일 오전 8시 42분 11초 (JST)에 다네가시마 우주센터에서 H-IIA 로켓 47호기로 발사되어 SLIM 분리 및 궤도 진입에 성공했다. 함께 탑재되었던 X선 분광 영상 위성 XRISM(X선 천문 위성 히토미 후속기)도 궤도 진입에 성공했다. 같은 날 오전 9시 45분 (JST)에는 SLIM으로부터 신호가 지상에서 수신되었고, 태양 포착 제어가 완료된 것이 확인되었다.
* 9월 14일, 탐사선의 기능 건전성이 확인되어 (크리티컬 운용 기간 종료) 지구 주회 운용 기간으로 이행했다.
* 10월 4일, 지구를 공전하는 달의 중력을 이용하여 궤도를 변경하는 달 스윙바이를 실시했다.
* 12월 5일, JAXA는 SLIM의 달 착륙을 2024년 1월 20일 새벽에 실시한다고 발표했다.
* 12월 25일, 근월점에서 고도 600km, 원월점에서 고도 4000km의 타원을 그리는 달 주회 궤도 진입에 성공했다고 발표했다.

5.2. 2024년

SLIM은 2023년 9월 6일 23:42 UTC (일본 표준시 9월 7일 08:42)에 X선 영상 및 분광 임무(XRISM) 우주 망원경과 함께 성공적으로 발사되었으며, 12월 25일에는 달 궤도에 진입했다.

착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.
착륙선은 넥타르의 바다(원)에 착륙했다.


2024년 1월 19일 15:20 UTC에 넥타르의 바다 (마레 넥타리스), 테오필루스 크레이터 남쪽에 착륙하면서 일본은 소련, 미국, 중국, 인도에 이어 달에 작동 가능한 우주선을 성공적으로 연착륙시킨 다섯 번째 국가가 되었다.

SLIM은 성공적으로 착륙했지만, 달의 날이 시작될 때 태양과 반대 방향인 서쪽으로 향한 태양 전지판 때문에 옆으로 착륙하여 충분한 전력을 생성하지 못했다. 착륙선은 짧은 시간 동안 내부 배터리 전력으로 작동했지만, 배터리 과방전을 방지하기 위해 2024년 1월 19일 17:57 UTC (일본 표준시 1월 20일 02:57)에 수동으로 전원을 껐다.

착륙 직전 공중에 떠 있을 때 배치된 두 대의 달 탐사 로버는 계획대로 작동했으며, LEV-1은 지상 기지와 독립적으로 통신했다. LEV-1은 달 표면에서 107분 동안 7번 점프했다. 소라-Q(자매 로버와 공유하는 기능)가 자율적으로 촬영한 이미지는 SLIM이 90도 각도로 코에 착륙했으며, 하강 중 엔진 노즐이 손실되었고 지구 방향 안테나에 손상이 발생했을 가능성도 보여주었다. 잘못된 자세와 통신 손실에도 불구하고, 착륙 지점으로부터 100m 이내에 착륙했다는 주요 목표를 달성하여 임무는 성공적이었다. JAXA는 착륙에 대해 100점 만점에 60점을 부여했다.

2024년 1월 19일 종료 후, 임무 운영자들은 며칠 안에 태양이 올바르게 향하여 햇빛이 기울어진 태양 전지판에 닿으면 착륙선이 깨어날 것이라고 예상했다. LEV-1과 소라-Q는 계획대로 자율적으로 계속 작동했다. 1월 25일 JAXA는 LEV-1 로버가 달 표면에서 계획된 작동 기간을 완료하고 지정된 전력을 소모했으며 달 표면에서 대기 상태에 있다고 알렸다. 태양 방향 변화에 따른 태양광 발전에 따라 활동을 재개할 수 있지만, LEV-1으로부터 신호를 계속 수신하기 위한 노력을 유지할 것이라고 밝혔다.

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종료
(JST)
달 위상지속
(일)
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1일차1월 20일-1월 20일91착륙
1일차1월 28일81월 31일17–204기상
2일차2월 25일283월 01일16–216기상
3일차3월 27일313월 30일17–204기상
4일차4월 23일274월 29일14–207기상
5일차5월 24일315월 28일16–205응답 없음
6일차6월 21일286월 27일14–207응답 없음


1월 28일, 착륙선은 일주일간의 가동 중단 후 작동을 재개했다. JAXA는 조명 조건의 변화로 햇빛을 받을 수 있게 되면서 착륙선과 통신을 재개했고 태양 전지가 다시 작동하고 있다고 밝혔다. 이후 SLIM은 다가오는 달의 밤을 위해 수면 모드로 전환되었다.

2024년 2월 25일, 우주항공연구개발기구(JAXA)는 SLIM에 기상 신호를 보냈고, SLIM이 통신 기능을 유지하면서 달 표면에서 밤을 성공적으로 넘겼음을 확인했다. 2월 25일은 달의 낮 시간이었기 때문에 통신 장비의 온도가 매우 높았고, 따라서 짧은 시간 동안만 통신이 이루어졌다. JAXA는 온도가 충분히 낮아지면 운용을 재개하기 위해 준비하고 있었다. 방사성 동위원소 히터 장치 없이 달의 밤을 생존하는 업적은 이전에 서베이어 계획의 일부 착륙선에서만 달성되었다.

2024년 3월 27일, SLIM은 두 번째 달 밤을 넘기고 깨어나 더 많은 이미지를 지구로 전송했다. JAXA는 "획득한 데이터에 따르면 일부 온도 센서와 사용하지 않은 배터리 셀의 작동이 시작되었지만, 첫 번째 달 밤을 넘긴 대부분의 기능은 두 번째 달 밤 이후에도 유지되었다"라고 밝혔다. SLIM은 3월 30일 이른 시간에 두 번째 야간 운용을 완료하고 다시 휴면 상태에 들어갔다.

2024년 4월 23일, SLIM은 세 번째 달밤을 무사히 넘기고 깨어나 지구로 이미지를 전송했다. JAXA는 소셜 미디어 플랫폼 X를 통해 SLIM의 주요 기능이 반복적인 온도 변화에도 불구하고 여전히 작동하고 있다고 밝혔다. JAXA는 "SLIM의 태양 전지가 전기를 생산하기 시작하는 5월 중순에서 말쯤에 다시 작동을 시도할 계획"이라고 밝혔다.

JAXA는 전원이 복구된 것으로 추정되는 5월 24일과 25일에 복구를 위한 명령을 보냈지만, SLIM으로부터의 전파는 확인되지 않았다. JAXA는 27일 밤에 다시 작업을 수행했지만 SLIM으로부터 응답이 없었다. SLIM 주변에 태양이 지고 전력 생산이 불가능해짐에 따라, 이번 달의 작업은 실패로 끝났다. JAXA는 다음 달에 충분한 태양 에너지를 얻을 수 있을 것으로 예상될 때 SLIM의 작동을 다시 시도할 계획이며, 밤새 전원이 꺼졌기 때문에 전체 시스템이 재설정되어 재시작되기를 희망한다.

* 9월 7일 오전 8시 42분 11초 (JST)에 다네가시마 우주센터에서 H-IIA 로켓 47호기로 발사되어 SLIM 분리 및 궤도 진입에 성공했다. 함께 탑재되었던 X선 분광 영상 위성 XRISM(X선 천문 위성 히토미 후속기)도 궤도 진입에 성공했다. 같은 날 오전 9시 45분 (JST)에는 SLIM으로부터 신호가 지상에서 수신되었고, 태양 포착 제어가 완료된 것이 확인되었다
* 9월 14일, 탐사선의 기능 건전성이 확인되었다는 것 (크리티컬 운용 기간 종료)을 발표하고, 지구 주회 운용 기간으로 이행했다
* 10월 4일, 지구를 공전하는 달의 중력을 이용하여 궤도를 변경하는 달 스윙바이를 실시했다
* 12월 5일, JAXA는 SLIM의 달 착륙을 2024년 1월 20일 새벽에 실시한다고 발표했다
* 12월 25일, 근월점에서 고도 600 km, 원월점에서 고도 4,000 km의 타원을 그리는 달 주회 궤도 진입에 성공했다고 발표했다
* 1월 14일 17시 32분 (JST), 착륙 강하 준비 단계를 시작. 원점 강하 기동을 실시하여 고도 600km의 원 궤도로 이행했다
* 1월 17일 22시 18분 (JST), 1차 근지점 강하 기동(PDM1)이 실시되어 고도 약 600×150km의 타원 궤도로 투입되었다
* 1월 19일 22시 40분부터 23시경 (JST)에 걸쳐 2차 근지점 강하 기동(PDM2)이 실시되어 고도 약 600×15km의 타원 궤도로 투입되었다
* 1월 20일 0시경 (JST)에 고도 15 km에서 강하를 시작, 약 20분 후에 달의 "미카의 바다"에 착륙했다
* 같은 날 오전 2시 10분경 (JST)부터 열린 기자 회견에서, JAXA는 SLIM의 달 표면 착륙에 성공했다고 발표했다. 이번 착륙으로 일본은 구 소련, 미국, 중국, 인도에 이어 달 표면 연착륙에 성공한 세계 5번째 국가가 되었다。착륙 시 텔레메트리 데이터는 실시간으로 동영상 중계되었다。착륙 후, SLIM으로부터의 통신은 정상적으로 확립되었으며 태양 전지가 전력을 발생하지 않는 상황이며, 달 표면으로부터의 데이터 획득을 우선하고 있다고 발표했다。JAXA는 당초 예정했던 자세와는 다른 자세로 착륙하고 있는 것으로 생각된다는 견해를 밝혔다。태양 전지에서 전력 공급이 불가능하지만 착륙 성공 목표인 "미니멈 석세스"는 달성되었으며, 우주과학연구소 소장 쿠니나카 히토시는 이번 미션을 60점으로 평가했다
* 같은 날 2시 57분, 배터리 과방전을 피하기 위해 잔량 12% 시점에서 전원을 끄는 처리가 진행되었다. 또한, 태양 전지의 솔라 패널이 서쪽을 향하는 형태로 착륙한 것이 확인되었으며, 이로 인해 다시 전력 회복의 가능성에 대해 언급되었다. 또한 착륙 시 데이터 획득에도 성공했다고 언급되었다 (모두 공개는 22일)。
* 1월 25일, JAXA에 의한 성과 발표 기자 회견에서 달 표면의 핀포인트 착륙에 성공한 것이 발표되었다. 목표 지점으로부터 동쪽으로 55 m 정도의 위치, 오차 100 m 이내였다. 다만 이것은 장애물을 자율적으로 회피한 결과이며, 한쪽 엔진이 정지했기 때문에 가로 방향의 추력이 발생한 영향도 있기 때문에, 최종적인 정밀도는 10 m 이내, 아마 3 m에서 4 m 정도일 것으로 추정된다。텔레메트리의 데이터로부터 고도 50 m 시점에서 두 개의 메인 엔진 중 한쪽의 추력이 상실된 것이 판명되었고, 상하 반전된 수직 도립 상태로 태양 전지를 서쪽으로 향하게 착지한 것으로 생각되었다. LEV-2 (SORA-Q)가 SLIM의 모습을 포착한 사진이 공개되면서 이것이 뒷받침되었다。이로 인해 LEV-1과 LEV-2의 성공은 확인되었지만, SLIM 독자적인 2단계 착륙은 실증하지 못했다는 견해가 제시되었다
* 1월 26일 (일본 시간 27일), 미국 항공우주국(NASA)은 SLIM이 달 표면에 착륙한 것을 미국의 달 궤도 관측 위성 루너 정찰 궤도선(LRO)이 확인했다고 밝혔으며, 상공에서 촬영한 이미지도 공개했다. 이미지에는 SLIM의 착륙 지점이 흰색 화살표로 표시되어 있었다
* 1월 28일, SLIM의 운용이 재개되었다. 착륙 시 자세 이상으로 발전하지 못했던 태양 전지 패널이, 태양의 방향이 바뀌어 가동하기 시작한 것으로 보인다. 배터리도 없어 중단되었던 달 표면에서의 광물 관측도 실시할 수 있었다고 한다. 탐사선과의 통신을 확립하고, 특수 카메라를 이용한 암석 등의 촬영도 재개했다. 중단 전에 촬영한 이미지를 바탕으로 대상을 좁혀, 새로운 이미지를 획득하여 암석의 조성을 분석한다. 또한 며칠간의 운용이 예상되었다
* 1월 31일, 예정했던 작업을 마치고, 태양광이 닿지 않게 되어 휴면 상태에 들어갔다. 다만 SLIM은 달의 밤의 저온을 견디는 설계가 아니기 때문에, 다시 태양광이 닿는 한 달 후에 부활할 가능성은 높지 않다고 예상되었다
* 2월 25일, SLIM과의 통신을 재개했다. 영하 170도까지 되는 달 표면의 밤을 견디고, 태양 전지 패널에 빛이 닿아 발전을 재개한 것으로 보인다
* 2월 26일, JAXA는 SLIM이 달의 긴 밤을 넘는 "월야" 후에 항법 카메라(착륙 단계에서 달 표면을 촬영하기 위한 소형 경량 카메라)로 촬영한 달 표면의 이미지를 공개했다
* 3월 1일, 오전 3시경에 달 표면의 일몰이 되어 휴면 상태에 들어갔다. 그전까지 광물 분석용 특수 카메라를 운용했지만, 불량이 발생하여 관측은 할 수 없었다
* 3월 27일, 밤의 운용에서 통신이 재개되어, 두 번째 월야에 성공했다. 주요 기능은 유지되고 있는 것으로 보이지만, 분리해 두었던 배터리나 온도 센서의 일부에 불량을 확인
* 3월 30일 새벽, 달 표면이 일몰을 맞이하여 휴면 상태에 들어갔다. 거듭된 월야로 기능이 상실되어 가고 있기 때문에, 이후로는 달의 환경에 언제까지 견딜 수 있을지를 확인하는 형태로 운용을 목표로 한다
* 4월 23일, 밤의 운용에서 통신이 재개되어, 세 번째 월야에 성공했다. 주요 기능은 유지
* 4월 29일, 새벽에 휴면 상태에 들어갔다
* 5월 24일, SLIM에 탑재된 레이저 리트로리플렉터(반사판)의 반사를 NASA의 LRO가 검출한 것이 7월 29일자로 발표되었다
* 5월 24일부터 기체 주변의 일조량이 회복되어, 지상에서의 통신을 시도했지만 일몰을 맞이하는 27일까지 응답이 없었다
* 6월 21일 밤부터 27일 밤에 걸쳐 전력이 회복될 것으로 예상되는 기간에 통신을 시도했지만, 응답을 얻지 못했다
* 7월 24일과 7월 25일에는 6번째 월야 후의 통신을 시도했지만 응답을 얻지 못했다
* 8월 22일과 8월 23일에 다시 통신을 시도했지만 SLIM으로부터의 응답은 얻지 못했다. 따라서, 앞으로도 SLIM과의 통신 복구의 전망은 없다고 판단하여, 8월 23일 22시 40분 (일본 표준시)의 전파 중단 운용으로, SLIM의 달 표면에서의 운용을 종료했다
* 12월 26일, JAXA는 SLIM에 대해 회견에서 총괄을 실시하여, 착륙 직전에 한쪽 엔진 추력이 상실된 원인에 대한 견해를 밝혔다. SLIM에 사용된 엔진은 추진제의 소비와 함께 그 공급 압력이 저하되는 타입으로, 미션 최종반에서는 원래 공급 압력이 낮았다. 더 나아가 착륙 시 다수의 스러스터를 점화하여 자세 제어를 하고 있었던 만큼 메인 엔진으로의 공급 압력이 저하되어, 점화하기 어려운 상태였다고 보여진다. 메인 엔진의 한쪽은 점화했지만, 다른 한쪽에서는 점화하지 않은 채 추진제가 쌓여, 자세 제어 스러스터의 점화가 줄어든 타이밍에 점화했지만, 쌓여 있던 추진제가 일시에 연소된 것으로 폭발했다고 생각된다

6. 국내외 반응

기시다 후미오 일본 총리는 X(구 트위터)에 "매우 기쁜 소식이다"라고 게시하며 축하의 뜻을 나타냈다.

미국 항공 우주국(NASA) 국장 빌 넬슨은 19일(일본 시간 20일) "달 착륙에 성공한 역사상 5번째 국가가 된 것을 축하한다"고 X(구 트위터)에 게시했다.

영국의 오픈 대학교 특별 연구원(박사)인 시메온 바버는 고정밀 착지를 실현한 것을 칭찬했다.