일본산업뉴스요약

초 저고도 위성기술 시험기 '쓰바메'
지상의 관측정밀도 향상, 위성개발의 소형∙저비용화

일반적인 위성의 운용 고도보다 낮은 지구 상공 200km~300km의 ‘초 저고도’에서의 위성 활용이 주목을 받고 있다. 저궤도에서는 광학센서에 의한 지상의 관측정밀도 등이 향상되기 때문에 소형, 저비용의 위성개발로 이어질 것으로 기대된다. 우주항공연구개발기구(JAXA)에서는, 초저고도에서의 지구 관측 위성의 개발 계획을 추진하고 있으며, 그 실증기로서 2017년 안에 초저고도위성 기술시험기 ‘쓰바메’를 발사할 예정이다.

초저고도에서의 위성 운용 목적은 지상의 고해상도 관측에 있다. 궤도의 고도를 낮추기만 해도 광학센서의 공간 해상도나 레이더의 신호잡음비(S/N비)가 향상된다. 센서의 소형화나 성(省) 전력화를 통해 개발하는 위성을 소형∙저비용화할 수 있다.

-- 큰 과제 --
그러나 초저고도 궤도에서의 위성 운용에는 큰 과제가 있다. 일반적인 위성이 주회하는 것은 지구 상공 600km~800km다. 그러나 고도가 200km~300km까지 낮아지면 대기 밀도가 높아져 대기의 저항이 1,000배나 급증한다. 이 고도에서는 중력으로 위성이 대기에 돌입해 버리기 때문에, 이온 엔진을 분사하여 위성의 궤도 고도를 항상 유지할 필요가 있다.

계획에서는, 쓰바메가 로켓을 떠나 궤도에 진입한 후에 우선 고도 268km까지 조금씩 고도를 떨어뜨린다. 그 후에 대기 저항에 의한 고도 저하에 역행하기 때문에 이온 엔진을 분사하여 고도를 유지한다. 지금까지 고도 200km 부근을 정상 비행하는 위성은 존재하지 않는다고 한다. 이 궤도를 유지하기 위한 위성 운용이 이번의 최대 미션이다.

그 외에 초저고도 영역에 존재하는 ‘산소원자’에 의한 재료 열화의 관찰이나 광학센서에서의 촬영 실험 등도 시행한다.

-- 공백 영역 커버 --
JAXA의 SLATS프로젝트 팀의 사사키(佐々木) 프로젝트 매니저는, ‘초저고도 위성은 높은 궤도에 있는 인공위성과 비행기 사이의 영역을 커버한다. 지금까지의 공백 영역을 관측할 수 있을 것으로 기대한다’라고 강조한다.

또한 ‘초저고도 위성은 지상의 특정 장소를 핀포인트로 관찰할 수 있다. 광학센서나 합성개구레이더(SAR)를 탑재한 위성과 조합한다면 재해 대응에 유효하게 이용할 수 있다. 새로운 시장을 개척할 수 있지 않을까?’라고 기대하고 있다. 쓰바메의 총 개발비는 약 34억 엔. 국산 로켓 ‘H2A’로 기후변동관측위성 ‘시키사이’와 합승하여 17년 중에 발사한다. 기체의 중량은 380kg, 전개 상태의 크기는 2.5mX5.2mX0.9m다.

메이세이전기(明星電気), 신일본전자(도쿄), 고베대학, 세이케이대학, 규슈대학, 교토대학 등이 프로젝트에 참여한다.

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