작년 4월 8일, 콜로라도에서 열린 35차 우주 심포지엄에는 여러 우주기관과 민간 우주기업이 참가했습니다. 로켓랩도 예외는 아니었죠.

이번 글의 주제는 그날 공개된 포톤, 바로 인공위성입니다.



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알면_쓸모없는_것에_대해.araboja


로켓랩이 개발한 발사체 일렉트론의 3단 모습

포톤은 무게 170kg의 약 5년의 수명을 가진 소형 인공위성입니다. 자사의 발사체 일렉트론(전자)와 라임을 맞췄네요.

포톤은 원통형, 정확히는 원뿔대 모양으로 생겼습니다. 그런데 우리가 아는 인공위성은 네모나게 생겼습니다. 이상하죠?
그렇습니다. 포톤은 일렉트론의 3단을 기반으로 두고 있습니다.

일렉트론으로 위성을 올리려면 2단으로 충분하긴 합니다. 그런데 보다 정확한 궤도에 올리거나, 달로 보내려면 일렉트론의 2단으론 역부족입니다.

그래서 로켓랩은 일렉트론의 3단을 만들었습니다. 일렉트론의 2단이 위성을 타원형 궤도에 올려 놓으면, 3단이 여러번 엔진을 점화하면서 위성을 정확한 궤도에 올려 놓습니다.

3단에는 120N의 추력을 가진 '퀴리'(마리 퀴리의 이름을 땄습니다)가 장착됐습니다. 참고로 퀴리는 엔진 전체를 3D 프린터로 만듭니다.

3단은 지상과 통시하며 여러번 경로를 조정하게 개발돼었기에, RCS(방향 조절하는 엔진)과 전력 및 통신 시스템을 탑재했습니다. 이는 인공위성에도 필요한 기능이죠.

35차 우주 심포지엄때 공개된 포톤의 모습

로켓랩의 목표인 '우주의 접근성을 향상시킨다'를 지키기 위해, 로켓랩의 창업자 피터 벡은 인공위성을 만들 계획이 있었습니다.

그런 그에게, 일렉트론의 3단이 눈에 들어온 것이죠. 이미 여러번 테스트를 거쳤고 실제로 발사에 쓰여 성공한 물건이기에, 이 바닥에서 중요한 신뢰성 또한 만족했습니다.

포톤의 주요한 목적은 바로 테스트 위성입니다. 지금은 '뉴스페이스'라고 불릴만큼 신생 민간 우주기업이 우후죽순으로 생기는데요, 이들이 만든 인공위성의 기능을 테스트하는데 바로 이 포톤을 사용하는 것입니다.

포톤 인공위성은 일렉트론에겐 무거운 축에 속하기에, 한번의 발사에 하나씩만 발사됩니다. 그러나 포톤을 쓰고 싶지 않다면 기존 3단처럼 큐브샛을 이에 올려놓아 궤도에 배치하는 것도 구상중인듯 합니다.

로켓랩이 포톤을 만든 이유가 사람들이 궤도에 쉽게 배치할 수 있게 하려고인 만큼, 이것도 환영하는걸로 보입니다.

일렉트론의 2단 (좌측)과 포톤 인공위성 (우측)

포톤의 장점이라면, 역시 그 크기와 무게일것 입니다. 큐브샛은 작습니다. 이것은 장점이 되기도 하지만 여러 기능을 넣지 못하고 확장성이 부족하다는 단점도 됩니다.

포톤은 바로 그 점을 공략했습니다. 170kg의 압도적인 무게와 일렉트론의 직경과 동일한 1.2m의 넓은 직경으로 많은 장비를 탑재할 수 있습니다.

또한 퀴리 엔진이 장착돼어 궤도를 조정할 수 있습니다. 한번 궤도에 올려놓으면 바꿀 수 없어 수명도 짧은 큐브샛과 대비돼죠.

또 하나의 장점은 바로 발사 과정이 간소화된다는 것입니다. 기존에는 발사체를 만드는 로켓랩과 인공위성을 만드는 회사가 서로 달랐기에 조율하느라 꽤 많은 어려움이 있었으나, 포톤은 로켓랩이 만들기에 이런 절차를 간소화할 수 있습니다.

포톤 인공위성은 캘리포니아의 헌팅턴 비치 공장에서 제작됩니다. 일렉트론에 들어가는 엔진인 러더포드를 만드는 곳이기도 하죠.

포톤의 생산 주기는 밝혀지지 않았지만 자사의 일렉트론의 최종 목표가 1주일에 1번 발사하는걸로 미루어 보아 얘도 비슷할 것으로 보입니다.

포톤 인공위성은 올해 하반기에 일렉트론에 실려 발사될 예정입니다. 벌써부터 기대되네요.