일본산업뉴스요약

하야부사2, 민생기술로 정밀도 향상
우주사업 신뢰성 향상, 300사 결집

우주항공연구개발기구(JAXA)의 탐사기 ‘하야부사2’가 소행성 ‘류구(龍宮)’ 착륙에 성공하였다. 하야부사2에는 300사 가까운 일본 기업이 개발∙제조 등에 참여하며 기술을 결집하였다. 일찍부터 군사기술의 전용(轉用)이 중심이었던 우주사업은 민생기술의 응용으로 비용이 낮아지고 있다. 높은 기술력과 신뢰성이 요구되는 우주사업. 일본 기업의 지위 향상에 있어서 순풍이 될 것이다.

하야부사2는 JAXA가 전체 프로젝트를 통괄하고 NCE가 개발∙제조를 주로 담당하였다. NEC의 개발 담당자는 “문제가 일어나지 않도록 신뢰성을 최대한으로 향상시켰다”라고 설명한다. 초호기는 엔진 고장이나 통신 두절 등 ‘기적의 생환’이 영화가 될 정도로 트러블이 이어졌기 때문이다.

예를 들면, 초호기에서 고장난 탐사기의 자세를 제어하는 ‘리액션 휠’. 안정 항행에 필요한 부품은 2호기에서는 3대에서 4대로 증설하였다. 이온엔진은 가스 공급시스템에서 가속 부분을 개량하여 추력을 25% 높였다.

로켓이나 위성, 탐사기 등의 우주관련기기는 지극히 높은 정밀도를 요구한다. 한번 우주로 떠나면 고장이 나도 고칠 수 없기 때문이다. 미쓰비시중공업 방위∙우주세그먼트의 니무라(二村) 기사장은 “하나의 부품 트러블이 전체의 치명적인 사고나 실패로 이어질 수 있다”라고 어려움을 호소한다.

하야부사2에 대한 도전은 난이도가 높은 한편, 기술력을 높여 품질에 대한 신뢰를 높일 수 있는 절호의 기회이기도 하다.

화약업체인 닛폰코키(日本工機, 도쿄)는 류구 표면에 폭약을 사용하여 소형 크레이터를 형성하는 충돌 장치를 전개하였다. 폭약 안의 기포는 우주 공간에서는 문제를 일으키는 원인이 될 수 있다. 개발에 약 3년을 들여, 폭약의 밀도를 균일하게 하는 방법을 연구하는 등 시험을 반복하였다. 충돌장치를 사용하는 것은 다음 번부터지만 실패는 있을 수 없다.

우주 개발은 앞으로 이러한 민생기술의 활약의 장이 확대된다. 우주관련기기에서 저가 경쟁이 치열해지기 시작했기 때문이다. 로켓의 경우는 미국 스페이스X가 기존의 절반 가격에 위성이나 탐사기 등의 발사 수송 서비스를 전개하며 가격 파괴를 일으켰다.

대항해야 하는 JAXA와 미쓰비시중공업이 2020년에 시험 발사를 예정하고 있는 기간로켓 ‘H3’의 가격은 현행 ‘H2A’와 비교하여 약 절반을 전망하고 있다. 경쟁력 있는 가격을 실현하기 위해 ‘간소화∙범용화∙공통화’를 제시, 항공기나 자동차 등의 양산 부재를 활용한다.

저비용 경쟁은 우주사업에 대한 참여 장벽을 낮춘다. 일본에서는 우주 스타트업 기업의 움직임이 활발해지고 있다. 또한 대기업의 우주사업에 대한 진출 사례도 증가하고 있다.

우주 스타트업 기업으로 달 탐사를 목표하는 ispace(도쿄)는 22일, 일본항공(JAL)이나 미쓰이스미토모해상화재보험이 20년부터의 발사 계획에 참여한다고 발표하였다. 동사(同社)는 상업 목적으로 달에 수송하는 짐에 ‘달 보험’을 설계하는데 협력. 일본항공은 정비 자회사를 통해 달표면 탐사기의 조립 등을 담당한다.

ispace의 하카마다(袴田) CEO는 “앞으로의 우주 산업은 민간 주도다. 대기업과 기술이나 서비스에서 협업하여 우주사업의 저변을 넓히고 싶다”라고 말한다.

▶ 다음 착륙, 7월이 기한
류구, 태양 접근으로 뜨거워진다

탐사기 ‘하야부사2’는 소행성 ‘류구’ 착륙에 성공하였다. 그러나 남아 있는 1~2번의 착륙도 시기가 임박해 있다. 앞으로는 류구가 태양에 근접하면서 뜨거워진다. 지표면에 내리는 탐사는 7월까지가 사실 상의 기한이다.

우주항공연구개발기구(JAXA)의 쓰다(津田) 프로젝트 매니저는 22일, 하야부사2의 관제실이 있는 JAXA 사가미하라 캠퍼스에서 기자회견을 열었다. “핀포인트 착륙으로 지표의 암석도 계획대로 확보했을 것이다. 초대 하야부사를 뛰어넘었다”라고 기뻐하면서도 “앞으로는 착륙할 수 있는 기간이 한정될 것이다. ‘다음은 1개월 뒤’라고 말할 수 있는 상황이 아니다”라고 첨언하였다.

류구가 태양에 근접하는 이번 여름 이후는 지표가 뜨거워진다. 기체가 손상될 우려가 있기 때문에 그때까지 모든 착륙을 끝내지 않으면 안 된다.

여름까지의 짧은 기간에 세계 첫 도전을 앞두고 있다. 하야부사2가 상공에서 금속탄을 지표에 발사한다. 크레이터를 만들어 지하에 묻혀 있는 물질을 채취하기 위해서다. 하야부사2는 류구의 그늘에 숨어서 충격을 견디며 사전에 분리한 카메라로 지표가 꺼지는 모습을 기록한다. 탐사기가 소행성에 구멍을 뚫는 것은 처음이다.

2019년 말에는 류구를 떠난다. 20년 말에 암석이나 물질을 담은 캡슐을 지구에 배달한다. 캡슐의 크기는 직경 약 40cm, 높이 20cm다. 지구 근처에서 분리하여 대기 중에 초속 12km로 돌입한다.

▶ 하야부사 계획
3억km, 소행성 탐사의 여행

일본의 탐사기를 소행성에 착륙시켜 암석이나 모래를 가지고 지구로 귀환하는 계획. 2003년에 발사한 탐사기 ‘하야부사’는 이어지는 트러블 속에서도 소행성 ‘이토카와’의 미립자를 채취하여 10년에 지구로 돌아왔다. 그 후계기가 ‘하야부사2’다. 14년 2월에 발사, 19년 2월에 소행성 ‘류구’에 착륙하였다.

지구에서 3억km 이상 떨어진 류구와 같은 소행성에 가기 위해서는 탐사기 위치를 높은 정밀도로 제어할 필요가 있다. 하야부사2는 지구 인력을 사용하여 궤도를 바꿨다. 또한 별을 의지하며 자신의 장소를 파악하는 센서나 탑재카메라 등을 사용하여 소행성에 다가갔다. 초대 하야부사는 자세제어장치나 엔진의 오류로 한 때는 통신이 끊겼다. 기적적으로 복구하여 지구로 귀환하였다.

탐사 대상이 되는 소행성에는 여러 종류가 있다. 이토카와는 주로 암석으로 생긴 ‘S형’이라 불리는 타입이다. 류구는 표면의 암석에 유기물이나 수분이 많은 ‘C형’ 타입에 해당한다.

• 우주의 기원에 다가가다

 -- 끝 --