원자력/우주항공

창어2호 달 궤도 이탈, 심우주 시험 개시

발행일 : 2011 / 06 / 10

6월 9일 17시 10분, 창어2호위성은 북경우주비행제어센터의 정확한 제어 아래 달 궤도에서 벗어나 심우주 2번 라그랑지 포인트(Lagrangian Point, L2)로 비행해 지속적인 탐사를 진행한다.

창어2호위성은 올해 4월 1일로 반년간의 설계수명 기한이 종료되었으나 남은 연료가 충분하여 전 시스템이 정상적으로 작동했다. 이번 창어2호위성의 목적지는 지구와 150만km 떨어진 2번 라그랑지 포인트이며, 2-3개월 후 도착한다. 지구가 태양 주위를 도는 궤도에는 5개의 라그랑지 포인트가 있으며, 2번 라그랑지 포인트는 태양과 지구 연결선의 외측에 있고, 태양을 등지고 있다. 창어2호위성이 2번 라그랑지 포인트를 향해 비행할 경우 최소 태양복사를 받게 되며, 또 태양간섭 현상(Sun Transit Outage)을 효율적으로 피할 수 있다.

15시 30분부터 북경우주비행제어센터는 중국 내 지상관측소를 통해 창어2호를 향해 제어 지령과 데이터를 지속적으로 발송했으며, 위성은 궤도수정 제어의 각종 준비동작을 지속적으로 수행했다. 16시 50분 위성 주엔진이 정확히 점화했고, 17시 8분에 정상적으로 작동을 멈췄다. 북경센터는 원격측정과 궤도데이터 종합분석을 통해 위성이 달 궤도를 이탈해 심우주로 날아가고 있다고 밝혔다.

궤도설계에 따라 창어2호위성의 심우주 비행과정은 ‘달탈출단계’, ‘천이비행단계’, ‘궤도비행단계’로 나뉜다. 6월 9일 실시한 ‘탈출’제어는 위성이 달 궤도에서 벗어나는 핵심동작이다. 위성이 설계수명이 끝나 연료가 얼마 남지 않았기 때문에 제어는 극히 높은 정확도를 유지해야 한다. 북경센터는 분석을 거쳐 2회의 가속 탈출제어 전략을 채택했다. 6월 8일 오후 센터가 위성에 대한 최초의 가속 제어를 진행함으로써 위성은 평균 고도 100km의 원형 달 궤도에서 근월점 고도가 104km이고 원월점 고도가 3,583km이며 주기가 5.3시간인 타원형의 달 궤도에 진입했는데, 이를 과도궤도라고 한다. 6월 9일의 제어가 바로 과도궤도에서 실시된 것이며, 결국 위성은 달 궤도 이탈에 성공했다.

이번 시험은 신규 궤도, 먼 거리, 긴 비행시간, 짧은 준비시간에 수행되었으며, 위성시스템, 관측시스템, 지상응용시스템에 대해서는 어려운 도전이다. 이번에 시험한 제어기술은 아주 복잡하다. 시험에 성공하면 중국 우주비행 측정제어 신기록을 창조하게 된다. 위성응용시스템도 가치 있는 많은 심우주 과학탐사 데이터를 획득하여 중국의 후속 심우주 탐사를 위한 중요한 자료와 경험을 제공하게 된다.