원자력/우주항공

「중국 위성항법 및 위치서비스 산업 발전 백서(2020)」 발표

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2020년 5월 18일, 「중국 위성항법 및 위치서비스 산업 발전 백서(2020)」가 공식 발표되었다. 백서에 따르면 2019년 중국 위성항법 및 위치서비스 산업의 총 산출액은 3,450억 위안으로 전년대비 14.4% 증가하였다. 그 중 위성항법 기술 R&D 및 응용과 직접적으로 연관된 칩, 소자, 알고리즘, 소프트웨어, 항법데이터, 단말설비, 인프라 등을 포함한 산업 핵심 산출액은 1,166억 위안으로 총산출액의 33.8%를 차지한다. 베이더우(北斗)가 산업 핵심 산출액에 대한 기여율은 80% 이상에 달한다. 위성항법에 의해 파생된 관련 산출액은 2,284억 위안으로 동기대비 17.3% 증가하였다. 1) 베이더우 국제 협력의 새 성과 중국은 유엔 글로벌위성항법시스템국제위원회(ICG) 등 다자 플랫폼에서 적극 활약하였고 제2회 중국-아랍국가 베이더우협력포럼, 제1회 중국-중앙아시아 베이더우협력포럼을 성공적으로 개최하였다. 베이더우의 국제 파트너십은 점차 확대되고 있고 특히 "일대일로" 국가 및 국제기구와의 협력이 보다 광범위하게 이루어지고 있다. 중국 기업의 위성항법 위치확인 제품은 전세계 100여개 국가에 판매되었다. 그 중 베이더우는 "일대일로" 연선의 30여 개 국가와 지역에서 응용되고 있다. 베이더우는 국제협력 면에서 중-미 심층적 신호 상호운용 조율, 중-유럽 주파수 조정 등 사업이 순조롭게 추진 중이며 중국-러시아 정부 간 협약이 공식 발효되었다. 베이더우항법시스템 글로벌 네트워킹 완료 후 세계 각 지역의 경제사회 발전에 일조할 전망이다. 2) "융합"은 베이더우 발전의 새로운 특징 ◦산업·교육의 융합 2019년에 교육부 위성항법연합연구센터 등 기관은 공동으로 베이더우과학보급교육기지 건설을 추진하였는데 이미 28개 기관이 업무를 개시했다. ◦통신·항법의 융합 2019년에 "베이더우+인터넷" 응용은 한단계 발전하였다. 각종 베이더우 위치확인 기반의 사물인터넷 응용이 꾸준히 배출되었는데 예를 들면 베이더우 고정밀도 칩을 탑재한 칭쥐(青桔) 공유자전거가 본격 투입되었고 타사 공유자전거도 세밀화 관리를 달성해 이미 4,000만 이상 규모의 활성사용자 수를 확보하였다. ◦"베이더우+", "+베이더우"의 심층적 발전 현재 베이더우 응용 및 산업화 발전은 기술 융합, 응용 융합, 산업 융합의 새단계에 전면적으로 진입하였다. 베이더우 산업 융합 발전만 보더라도 시장은 수직수평적으로 더한층 발전 중에 있다. 통합적, 개방적, 경합적, 풍부적이며 기술사슬, 산업사슬, 가치사슬의 양호한 순환을 형성한 베이더우 응용 산업생태계를 구축함과 아울러 기술, 네트워크, 단말, 데이터 등의 융합을 통해 타분야와 실제로 산업융합 및 협동공생을 형성해 기존 시장을 꾸준히 확대하고 새 시장을 개척하는 것이 중국 위성항법 산업 발전의 핵심이다. ◦범분야적 경쟁은 새 동력 2019년에 "베이더우글로벌시스템 응용보급 및 산업화" 프로젝트 낙찰 기관 중 50% 이상은 비전통업계 기업이다. 2019년에 점점 더 많은 비관련 기업이 입찰 경쟁에 뛰어들었다. 발전과 협력의 관점에서 범분야적 경쟁은 기업 발전을 촉진하는 역할을 할 수 있다. 3) 베이더우 3호 갱신과 "뉴인프라" 베이더우 3호 시스템의 전반적 구축은 산업의 한 단계 높은 발전을 촉진할 전망이다. 2020년 베이더우 3호 응용을 위한 베이더우 단말제품의 전면적 갱신을 시작으로 또 한 차례 베이더우 산업화, 규모화 발전의 붐이 도래될 전망이다. 현재 중국이 적극 추진 중인 "뉴인프라" 개발 전략에 있어 베이더우 정밀 시공간 기술 응용의 접목은 디지털화, 지능화, 업그레이드 실현의 필수이며 또한 위성항법 및 위치서비스 산업 발전의 기회이다. 베이더우시스템 보호, 최적화, 보강 방안을 지속적으로 추진하고 완전성, 신뢰성, 정밀도를 꾸준히 향상시켜 종합 시공간 체계 구축에 도움을 주고 응용서비스 효과 최대화 및 시스템 취약점 최소화를 달성해 베이더우 응용 및 서비스의 신뢰성, 정밀도, 안전성, 지능화를 보장한다.

스젠 20호 위성, 핵심 테스트 완료

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중국항천과기그룹(CASC) 제5연구원이 중국 차세대 대형 범용플랫폼—둥팡훙(東方紅) 5호 위성플랫폼을 기반으로 개발한 스젠(實踐) 20호 위성이 최근 모든 핵심 테스트를 성공적으로 완료함과 아울러 위성플랫폼의 성능 및 플랫폼에 탑재된 여러 핵심기술을 충분히 검증하였다. 스젠 20호 위성은 2019년 12월 17일 하이난원창(海南文昌)우주발사장에서 발사되어 2020년 1월 5일에 지구동기궤도에 성공적으로 진입한 뒤 궤도상 테스트를 개시하였다. 도합 84개 테스트 항목 중 현재 레이저 통신, 전기 추진, 고전송률 관련 분야 주요 시험을 완료한 가운데 설계 예상치에 부합되는 결과를 획득하였다. 초고속 레이저 통신 기술 검증에서 전송속도가 2017년에 중국이 궤도상에서 검증한 5Gbps 레이저 통신 기술에 비해 2배 향상된 10Gbps에 달해 궤도상 세계 최고 전송속도 기록을 경신하였다. 이로써 중국은 향후 우주 고속 정보통신망 등 우주 인프라 구축에 튼튼한 기반을 마련하였다. 또한 최첨단 전기 추진 기술도 검증하였다. 해당 기술은 화학연료 대신에 제논(xenon) 가스를 사용하여 추진 효율은 기존 화학추진 기술의 약 10배에 도달시킨 반면 무게는 기존 화학추진제 사용시의 10분의 1로 줄여 위성 유효하중 탑재량을 대폭 늘였다. 스젠 20호 위성에 최초로 도입된 LIPS-300 전기추진시스템은 3단 작동모드를 보유하기에 위성의 궤도 변경, 궤도 위치 유지 및 모멘텀휠 언로딩 등 다양한 임무 요구를 충족시킨다. 해당 기술의 전반적 검증에 힘입어 향후 통신, 원격탐사위성에의 광범위한 응용은 물론 심우주 탐사 등 분야의 발전에서도 중요한 역할을 발휘할 전망이다. 그리고 고전송률 위성 응용 관련 Q/V 대역 하중, 광대역 유연 중계기(transponder), 빔호핑(beam hopping) 중계기 등 기술도 성공적으로 검증하였다. 이번 스젠 20호 위성의 Q/V 대역폭은 5GHz로, 2017년에 발사한 중싱(中星) 16호에 비해 약 3GHz 향상되었다. 스젠 20호 위성에 탑재된 빔호핑 기술은 이번에 중국이 최초로 궤도상 응용하여 검증에 성공함으로써 동 분야에서의 시장경쟁력을 키울 전망이다.

펄서 관련 X선 편광 신호 변화 최초로 발견

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칭화대학교 천문학부 펑화(馮驊) 연구팀이 담당한 "극광(aurora)계획"은 X선 편광 검출기를 통해 게성운(Crab Nebula) 및 펄서에서 유래한 연질 X선 편광 신호를 탐측함과 아울러 펄서 자전 돌변/회복 과정 중 X선 편광 신호의 변화를 최초로 발견하였다. 해당 성과는 "Nature Astronomy"에 게재되었다. 전자기파의 일종인 X선은 블랙홀, 중성자별 등 천체를 연구하는 가장 흔한 매개체이다. 편광은 전자기파의 기본 특성 중 하나로서 3D 영화, 액정 디스플레이 등 일상생활에 광범위하게 존재한다. 1968년에 미국 과학자가 최초로 천문 X선 편광 탐측을 수행하였지만 그 후 탐측 효율 및 민감도가 낮은 등 원인으로 해당 기술의 발전은 정체되었다. 2009년, 연구팀은 해당 기술 탐구 및 개선을 시작하였고 또한 국제협력을 통해 시스템 오차가 낮은 고민감도의 2세대 X선 편광 검출기를 개발하였다. X선 편광 측정을 통해 고에너지 복사 영역의 자기장 방위, 천체의 기하학적 대칭성을 획득할 수 있는 등 고에너지 천체물리 연구에 중요한 의미가 있다. 검출기 패키징의 문제 해결이 해당기술의 핵심이다. 실험 초기에 연구팀이 제조한 검출기 핵심부품은 항상 단시간 내에 파손되었다. 반복적 테스트를 통해 검출기 내부 기체 순도가 반드시 99.999% 이상에 도달해야만 장시간 사용을 담보할 수 있음을 발견하였다. 지속적인 개선을 거쳐 약 30분이던 검출기 작동수명을 5년에서 10년으로 끌어올렸다. 차세대 X선 편광 탐측 기술은 향후 천문학 연구에 보다 광범위하게 응용되어 인류의 별하늘 탐색에 지능적 지원을 제공할 전망이다.

싱윈 2호 위성, 우주 기반 사물인터넷 구축 시작

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2020년 5월 12일 16시 40초, 중국은 주취안(酒泉)위성발사센터에서 콰이저우(快舟) 1호 갑 운반로켓으로 싱윈(行雲) 2호 01,02번 위성을 발사하였다. 중국항천과공그룹(CASIC) 우주 기반 사물인터넷 위성 성좌의 첫 발사 위성인 "싱윈 2호" 위성은 궤도상 기술 검증 및 응용 테스트를 수행할 예정이다. 이번 "로켓 1개 위성 2개" 성공적 발사는 CASIC "싱윈 프로젝트" 첫 단계 구축 임무가 성공적으로 완료되었음을 의미한다. 싱윈 2호 01,02번 위성은 CASIC 산하 항톈싼장(航天三江) 소속 항톈싱윈과기유한회사가 자체적으로 설계하였다. 싱윈 프로젝트 α단계 기술검증위성인 해당 2개 위성은 위성 간 레이저 링크 기술, 위성 탑재 디지털 멀티빔 통신 하중, 공대지 위성 통신 프로토콜 등 다수 중요 기술 분야에서 자주적 혁신을 달성하였다. 해당 위성은 궤도 진입 후 지능 컨테이너 감시관리, 극지 환경 모니터링, 지질 재해 모니터링, 기상 데이터 예보, 해양 환경 모니터링, 해상 운수 통신 등 다양한 업종에 응용 테스트를 제공할 예정이며 또한 향후 우주 기반 사물인터넷 네트워킹을 위해 기반을 마련할 전망이다. 싱윈 2호 01,02번 위성은 중국 저궤도 위성 성좌로서는 최초로 위성 간 레이저 링크 기술을 채택하였다. 즉 궤도상 위성은 레이저 통신 기술로 원거리 통신을 하며 지상국의 중계전송에 의존하지 않기에 통신 서비스의 실시간성을 높일 수 있다. 뿐만 아니라 해당 2개 위성은 중국내 최초로 위성탑재 디지털 멀티빔 통신 하중을 사용할 예정인바 자체적으로 개발한 혁신적 첨단 통신 프로토콜을 통해 대량 숏데이터(short data) 접속을 달성함으로써 중국 최초의 운영, 관리, 서비스 통합 위성 성좌 시스템으로 거듭날 전망이다. 싱윈 프로젝트는 CASIC의 "5개 윈 1개 열차"[페이윈(飛雲), 콰이윈(快雲), 싱윈, 훙윈(虹雲), 텅윈(騰雲) 프로젝트 및 고속비행열차 사업]의 상업 우주프로젝트 중 하나이다. 동 프로젝트는 중국이 최초로 발표한 자체 투자로 구축하는 우주 기반 사물인터넷 위성 성좌로서 α, β, γ 3단계로 나뉘어 구축된다. 2023년 전후에 80개 저궤도 통신위성으로 구성된 위성 성좌가 구축되어 현재 지상 사물인터넷 업무의 셀룰러 통신망 커버율 미흡(육지 커버율은 약 20%, 해양 커버율은 5% 미만)으로 인한 "통신 사각지대" 문제를 철저히 해결해 실제적 글로벌 만물인터넷을 실현할 전망이다. 구체적인 예를 들면, 싱윈회사가 자체적으로 개발한 이중 모드 컨테이너 감시관리 단말은 해상·육상 운수 컨테이너, 물류차 등 약품콜드체인물류 감시 관리를 위해 적시적, 데이터화, 지능화된 위치 정보, 궤적 추적, 상태 감시(약품 저장 온도 및 습도), 약품 안전 관련 서비스를 제공함으로써 화물주, 차주, 관리자는 콜드체인 물품의 위치 정보, 안전 상태 등을 실시간으로 파악할 수 있다. 이외, "싱윈 위성+4G" 이중 모드 저전력소비 사물인터넷 통신 모듈, 베이더우(北鬥) 위치확인 및 고용량 전지 등 기술을 사용해 개발한 싱윈 개인용 휴대식 비상통신단말은 현재와 같은 전세계적 전염병 유행상황에서 일선 방역 작업 관리에 응용할 수 있다. 동 단말을 이용해 전염병 유행정보 수집자는 정보를 실시간으로 보고할 수 있고 정부 부처, 전염병 관리 부처는 비상 통신적 업무 지휘를 통해 다층적 상하 연결, 일괄적 공동예방통제 신속대응기제를 형성할 수 있다.

중국 차세대 유인우주선에서 3D 프린팅 등 3대 과학연구 수행 예정

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2020년 5월 5일, 중국 차세대 유인우주선이 창정 5호 B 운반로켓에 실려 예정궤도에 성공적으로 진입하였다. 유인우주선에 탑재된 중국 유인우주선 프로젝트 우주응용시스템은 향후 궤도상 정밀성형 실험, 재료 마찰거동 실험, 미세중력 측정 실험 등 3가지 과학실험을 수행할 예정이다. 이는 미래 중국 우주정거장 구축·운영, 더 먼 우주로의 탐험을 위한 선행 기술검증이며 또한 전향적 과학연구이다. 우주제조 정밀도를 더한층 향상시키고 우주제조에 사용할 수 있는 재료계통을 넓힐 목적으로 중국과학원 우주응용공정기술센터(이하 우주응용센터)가 개발한 "궤도상 정밀성형 실험장치"는 입체 포토에칭(photoetching) 3D 프린팅 기술을 혁신적으로 도입해 금속/세라믹 복합재료에 대한 마이크로미터급 정밀도의 궤도상 제조를 수행할 예정이다. 연구팀은 중국내외 무중력 비행기에서 수행한 수백 차례의 미세중력환경 조건에서의 실험을 통해 무중력 조건에서 페이스트(paste)의 유변학적 거동 및 내적 메커니즘을 분석하였고, 화학적/물리적 방법으로 페이스트를 액체상태로부터 연질물질 형태로 변화시켰다. 연질물질 고유의 항복응력은 무중력 조건에서 변형에 저항하고 벽타기(wall climbing)를 억제한다. 또한 비교적 높은 전단력 작용 하에서 양호한 유동성 회복이 가능해 프린팅의 순조로운 진행을 담보한다. 우주응용센터와 중국과학원 란저우(蘭州)화학물리연구소가 공동으로 개발한 "재료 마찰거동 실험장치"는 미세중력 환경에서 액체윤활재료의 적심거동(wetting behavior) 및 고체 마찰부산물의 전이거동을 연구한다. 재료 표면에서 윤활유 유형별 침윤현상 관찰을 통해 고체 표면상태가 액체 윤활재료 침윤에 미치는 영향을 분석하고, 우주환경요인 특히 미세중력환경이 윤활유 적심거동에 대한 작용법칙을 규명하며, 우주 운동부품에 응용 가능한 신형 표면개질 기술을 찾는 등 장수명 윤활기술 설계 및 개발을 지원할 예정이다. 또한 마멸분(wear debris)의 미세중력환경에서의 전이현상 조사를 통해 우주환경요인이 마멸분 표류에 미치는 영향을 연구하고, 우주 미세중력환경에서 마멸분의 분포상태를 탐구하며, 미세중력환경에서의 마멸분 표류 구동 메커니즘을 규명하는 등 후속 장수명 운동구조장치 궤도상 운행동안의 마멸분 관리 연구에 참고정보를 제공한다. 우주응용센터와 화중(華中)과학기술대학교, 중국항천과기집단 제3연구원 33연구소가 개발한 "미세중력 측정 실험장치"는 다양한 유형의 미세진동 가속도 센서를 1대의 설비에 통합시켜 가속도 측정 능력 비교 테스트 및 궤도상 검증을 수행할 예정이다. 이 또한 중국 고정밀도 미세전자기계시스템 정전기부양가속도계의 첫 궤도상 비행으로서 중국 우주정거장 단계 고민감도 미세중력 측정기술 및 고미세중력 진동절연(vibration isolation) 제어기술 응용을 위한 선행 기술검증이자 기술 준비이다.

창정 5호 B 운반로켓 첫 비행 성공—중국 유인우주선 프로젝트 "세번째 단계" 서막

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2020년 5월 5일 18시 00분, 중국 유인우주정거장 프로젝트를 위해 개발된 창정(长征) 5호 B 운반로켓이 원창(文昌)우주발사장에서 발사되었다. 약 488초 후 하중조합체와 로켓이 성공적으로 분리되어(차세대 유인 우주선과 화물 회수용 캡슐의 시험버전) 예정궤도에 진입함으로써 창정 5호 B 첫 비행임무는 원만한 성공을 거두었다. 이는 우주정거장 단계 첫 비행임무의 성공으로써 중국 유인우주선 프로젝트 "세번째 단계" 임무의 서막을 열었다. 창정 5호 운반로켓을 토대로 개진한 창정 5호 B는 주로 중국 우주정거장 모듈 등 중대 우주발사 임무를 담당한다. 창정 5호 B의 전장은 약 53.7 m이고 핵심 부분의 지름은 3.35 m이며 지름 3.35 m의 부스터 4 개를 부착하였다. 페어링 길이는 20.5 m이고 지름은 5.2 m이다. 또한 무독성·무오염의 액체산소, 액체수소, 등유 등을 추진제로 사용하였다. 이륙중량은 약 849 t이고 지구 저궤도(LEO) 운송능력은 22 t 이상이다. 창정 5호 B는 중국 현존 최대 지구 저궤도 운송능력을 보유한 로켓이다. 창정 5호 B의 첫 비행 성공은 로켓 총체적 방안 및 각 서브시스템 방안의 정확성, 조화성을 검증하였다. 특히 대형 페어링 분리 기술, 대직경 탑재물-로켓 연결·분리 기술, 대추력 직접궤도진입 편차 정밀제어 기술 등 일련의 새 기술을 파악함으로써 중국 우주정거장 궤도상 구축 임무에 기반을 마련하였다. 통계에 의하면 1999년의 선저우(神舟) 1호 발사부터 중국 유인우주선 프로젝트가 선후하여 수행한 16차 중대 비행임무는 전부 성공을 거두었다. 이번에 발사된 운반로켓 및 탑재물은 각각 중국항천과기그룹유한회사(CASC) 산하 중국운반로켓기술연구원/중국우주기술연구원, 중국항천과공그룹유한회사(CASIC) 산하 제2연구원이 개발을 담당하였다. 이번 발사는 창정계열 운반로켓의 331차 비행이다.

화성탐사용 70m 안테나 반사체 총체적 조립 성공

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2020년 4월 25일, 중국과학원 국가천문대는 톈진(天津)우칭(武清)기지에서 중국 첫 화성탐사프로젝트의 일부분인 4억 km 거리 미약신호 데이터 수신용 70m 안테나(GRAS-4) 고성능 수신시스템 반사체 총체적 조립에 성공하였다. GRAS-4는 화성탐사선의 과학데이터 수신 임무를 담당할 핵심설비로 구축완료 후 아시아 최대의 단일 구경 완전 가동식 안테나로 거듭날 전망이다. 중국의 행성탐사임무는 "톈원(天問) 계열"로 명명되었고 첫 화성탐사임무는 "톈원 1호"로 명명되었다. 중국은 2020년에 첫 화성탐사임무를 실시할 예정인데 1회 발사임무를 통해 화성 선회, 착륙, 순시 목표를 달성함과 아울러 화성에 대한 글로벌 종합적 탐사 및 화성 표면 중점 지역에 대한 순시탐사를 수행할 계획이다. 화성은 지구에서 5,600만~4억 km 떨어져 있고 지구와의 최대거리는 지구-달 거리(약 36~40만 km)의 약 1,000 배라는 점에서 화성탐사는 달탐사와 구별된다. 발사신호의 감쇠는 거리의 곱과 정비례하며 동일한 전송출력으로 발사된 신호는 지구 도달시 매우 미약해진다. 지상 수신안테나 구경 즉 수신면적 확대는 신호의 신호대잡음비를 높이는 기본적인 경로이다. 첫 화성탐사임무를 위해 중국은 데이터 수신방식을 단일 안테나 수신에서 다중 안테나 어레이 방식으로 바꾸었다. GRAS-4 안테나는 베이징 미윈(密雲)기지의 GRAS-1(50 m 구경), GRAS-3(40 m 구경)과 윈난(雲南) 쿤밍(昆明)기지의 GRAS-2(40 m 구경) 등 안테나와 연합 관측을 통해 최대 수신성능 지표를 달성해 탐사선-지구 링크의 데이터 전송속도를 향상시킴으로써 보다 많은 과학데이터 및 보다 뚜렷한 과학성과 획득에 기반을 마련할 예정이다. 화성탐사 데이터 수신임무는 매우 도전적인 임무로 GRAS-4 대구경 안테나가 없으면 데이터 수신임무를 완성할 수 없다. 이번에 새로 구축 중인 GRAS-4 안테나는 차륜-레일식 완전 가동식 카세그레인 안테나로 S, X, Ku 대역에서 작동한다. 동 안테나는 주 반사면과 보조 반사면 형상 수정 기술 및 다중 대역 조합 설계 기술을 채택해 안테나 효율을 향상시킴과 동시에 사이드 로브 레벨(side lobe level)을 감소시켜 교란방지 능력을 높인다. GRAS-4 안테나의 총무게는 약 2,700 t이고 주 반사면의 지름은 70 m이며 16개 환을 이룬 도합 1,328 개 고정밀도 솔리드 패널로 구성되었는데 그 면적은 9 개 농구장 크기에 해당한다. 동 안테나는 2018년 10월에 착공하였으며 2020년 10월에 화성탐사 데이터 수신능력을 갖출 예정이다.

중국 첫 화성탐사임무 구체적 실시절차 발표

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중국항천과기그룹(CASC)은 『중국 항천과기활동 청서(2019년)』를 발표하고 중국 화성탐사임무 구체적 실시절차를 소개하였다. 중국 첫 화성탐사선은 창정(長征) 5호 로켓에 의해 지구-화성 천이궤도에 진입한 후 지상 계측제어시스템의 지원 하에 여러 차례 궤도기동 및 중도수정을 거쳐 화성의 근지점에서 제동되어 화성의 타원형 선회궤도에 진입한다. 탐사선은 예정 진입시점에 이르러 궤도 하강 제어를 통해 착륙순시기를 분리시킨다. 착륙순시기는 화성대기에 진입한 후 공력 형상, 낙하산, 엔진, 다단 감속 및 착륙 반동력 등을 통해 연착륙한다. 화성탐사차(순시기)는 착륙플랫폼에서 분리된 후 관련 지역에 대한 순시탐사 및 약간의 공학실천 활동을 수행한다. 선회기는 화성탐사차에 중계통신링크를 제공함과 아울러 선회 과학탐사를 수행한다. 원거리 데이터 전송상 시간이 많이 지연되는 원인으로 화성탐사차의 자율능력은 반드시 매우 강해야 한다. 또한 화성에서의 광조사 세기가 약한데다 화성대기의 태양광 감쇠작용까지 더해 화성탐사차 에너지 공급은 달탐사차에 비해 더 어렵다. 화성 극한적 날씨의 영향을 회피하고자 화성탐사차에 자율적 휴면/각성 기능을 장착하므로 3개 화성월(지구의 92일에 해당) 동안의 작업이 가능하다. 화성탐사차에 탑재된 6개 과학하중은 대중적 과학문제를 둘러싸고 탐구를 벌일 수 있다. 특히 대기환경측정기는 그때 그 순간의 온도는 얼마이고 바람이 부는지 또 풍력은 얼마인지 등 일반인이 관심하는 정보를 수집할 수 있다. 중국의 첫 화성탐사임무는 화성 "선회, 착륙, 순시" 즉 전체화성에 대한 글로벌 관측, 화성 착륙, 화성탐사차 순시탐사 등 3개 임무를 세계 최초로 한 번에 일차적으로 완성할 계획이다.

중미, 지금까지 가장 정확한 은하계 구조도 제작

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난징(南京)대학교 천문우주과학대학교 정싱우(郑兴武) 연구팀과 미국과학원 M. Reed 연구팀은 독일 막스플랑크전파천문학연구소(Max Planck Institute for Radio Astronomy) K. Menten 연구팀과 공동으로 15년간 은하계 구조에 대한 연구 과정에서 초장기선 간섭 관측법을 이용하여 은하 원판(galactic disc) 상의 근 200개 대질량 항성의 거리와 자행을 정확하게 측정하여 은하계 나선팔 구조, 태양계 위치 및 태양계가 은하계를 중심으로 회전하는 속도를 획득함으로써 10만 광년 x 10만 광년 척도의 새로운 은하계 구조도를 제작하였다. 해당 구조도는 지금까지 가장 정확한 은하계 구조도로, 은하계가 4 개의 나선팔을 가진 막대 나선 은하임을 분명히 보여준다. 이는 은하계가 도대체 몇 개의 나선팔을 가지고 있는지에 대해 천문학계에서 장기적으로 밝히지 못한 중대한 과학 문제를 해결하였다. 해당 성과는 "Scientific American"에 게재되었다. 은하계의 지름은 약 10만~18만 광년이다. 태양계는 은하계 중심에서 멀리 떨어지고 은하 적도면에 가깝기 때문에 우리가 본 나선팔은 모두 천구에 중첩 투영되어 분별할 수 없다. 21세기 초에, 중국, 미국, 독일, 이탈리아, 네덜란드, 한국, 일본, 폴란드 등 8개 나라 22명의 천문학자들은 "은하계 막대와 나선팔 구조의 레거시 서베이(legacy survey)" 중대 과학 계획을 구축하였다. 해당 계획은 등가 구경 크기가 지구의 지름과 동일한 초장기선 간섭 배열을 사용하고 기하학적 삼각형 시차 방법을 이용하여 대질량 항성 중 메이저 소스(maser source)의 거리와 자행을 직접 측정했다. 연구팀은 2003년부터 은하 원판 상의 163개 대질량 항성 중 메이저 소스의 거리와 자행을 측정하고 다른 국제 연구팀에서 측정한 37개 메이저 소스를 결합하여 은하계의 근 200개 대질량 항성의 거리와 자행을 획득했다. 이러한 대질량 항성의 은하 원판 상 분포는 페르세우스 팔(Perseus arm), 사지타리우스 팔(Sagittarius arm), 직각자자리 팔(Norma Arm), 방패-남십자 팔(Scutum-Crux Arm) 등 4개의 주 나선팔을 뚜렷하게 나타냈다. 연구팀은 적외선, 일산화탄소 및 대량의 "젊은" 천체의 관측 데이터를 결부하여 최종적으로 은하계 구조도를 제작하였다. 해당 구조도는 4개 나선팔을 가진 막대 나선 은하계이다.

북반구에서 전천탐사능력이 가장 뛰어난 망원경 구축 예정

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중국 대시야 전천탐사망원경(약칭 WFST)이 칭하이성(青海省)하이시(海西)자치주 렁후(冷湖) 싸이스텅산(賽什騰山) 천문대 부지에 본격적으로 자리 잡았다. WFST는 중국과기대와 중국과학원 쯔진산(紫金山)천문대가 공동구축하는 "쌍일류(雙一流)" 학과플랫폼으로 망원경 본체, 슈프림 캠(Suprime-Cam), 망원경 돔 대지, 데이터 저장분석 등 4대 시스템을 포함한다. 그 중 2.5m 구경의 망원경은 세계 선진적인 주초점(prime focus) 광학설계를 채택함으로써 대시야, 고정밀도, 광대역 전천탐사능력을 제공할 수 있다. 그리고 대형 면어레이(Plane Array) 7.5억 픽셀 스티칭(stitching) CCD 검출기도 비치할 예정인데 전체 북천구를 3박당 한 번씩 전천탐사할 수 있는 능력을 보유한다. 구축완료 후의 WFST는 북반구에서 전천탐사능력이 가장 뛰어난 광학 시간영역 탐사설비로 자리매김할 예정으로써 시간영역 천문, 태양계 외부 천체 탐색, 근거리 우주론(Near Field Cosmology) 등 분야에서 획기적이고도 독창적인 혁신성과를 창출할 것으로 전망된다. 뿐만 아니라 관련 전천탐사 데이터는 우주파편 모니터링에도 응용 가능해 국가 우주안전전략의 수요를 만족시킬 수 있다. WFST 프로젝트는 2018년 3월 1일에 가동되었고 2019년 7월 11일에 중국과기대와 중국과학원 광전기술연구소는 WFST 본체 구축 계약서를 체결하였다. 현재 주경(primary mirror) 연마작업은 이미 개시되었고 슈프림 캠은 중국과기대와 중국과학원 쯔진산천문대가 공동개발 중에 있으며 데이터 저장분석 시스템은 중국과기대 슈퍼컴퓨팅센터가 맡아 구축할 예정이다. 망원경 부지 선정은 WFST 구축, 운영 및 과학성과 획득에 있어 핵심적인 기초적 작업이다. WFST 프로젝트팀은 중국내 다수 천문대 부지 모니터링 데이터에 대한 비교조사를 통해 칭하이성 하이시자치주 렁후 싸이스텅산 지역의 맑은 밤 일수, 밤하늘 빛 배경, 대기 소광 및 시상(astronomical seeing) 등 파라미터가 세계급 우수 천문대지 관측조건에 도달해 WFST의 대지 관련 요구를 만족시킬 수 있다고 판단하였다.