스페이스 클럽 D-Orbit, 우주 운송 서비스 그 이상으로 확장하기 위한 방향 설정

[인공위성]

이탈리아 회사인 D-Orbit은 지난 5년 동안 OTV(Orbital Transfer Vehicles)에 탑재된 고객 페이로드를 발사해 왔습니다. 그 동안 회사는 신뢰할 수 있는 우주 운송 제공업체이자 호스팅 플랫폼으로 자리매김했습니다.

이 회사는 이제 궤도 서비스 및 연료 보급 임무, 임무 종료 처분, 달 궤도를 포함한 궤도 간 운송으로 확장할 계획입니다. NSF는 D-Orbit의 비즈니스 개발 부사장인 Stefano Antonetti와 함께 우주에서 유럽의 미래를 계속 건설함에 따라 운송자에서 유지 보수자로 확장하려는 D-Orbit의 계획에 대해 이야기했습니다.

안토네티는 "사람들은 우주를 자신의 도달 범위, 즉 실제로 접근할 수 있는 것으로 보기 시작했다"며 "우주 애호가로서 이 분야에 기여할 수 있어 정말 자랑스럽다"고 말했다.

이 팀은 2020년 9월 첫 발사 이후 17개의 임무를 수행했으며 고객에게 180개 이상의 페이로드를 제공했습니다. D-Orbit 임무는 현재까지 SpaceX의 각 Transporter 임무에 탑재되어 비행했습니다. 두 개의 별도 D-Orbit 임무인 Ascend와 Endless Sky는 Transporter 12 임무에서 함께 비행했으며, 2023년 1월의 Starfield 임무는 Starlink Group 2-6 발사에 탑승했습니다.

Vega, 2020년 9월 D-Orbit의 첫 번째 'Origin' 임무 발사 (제공: ESA)

이 회사는 2021년 1월 Transporter 1호를 타고 두 번째 임무인 Pulse를 시작으로 Falcon 9 차량으로 주로 비행했습니다. D-Orbit은 2020년 쿠루의 기아나 우주 센터에서 발사된 Vega 꼭대기에서 데뷔했으며, 이는 지난 여름 실패한 로켓의 성공적인 비행 복귀였습니다.

2011년에 설립된 이 회사는 창립 14주년을 맞았으며 이탈리아, 포르투갈, 영국에 지사를 두고 있으며, 새로운 미국 팀은 버스 설계 및 제조에 집중할 것입니다. 환경 친화적인 비즈니스 수행의 챔피언인 D-Orbit은 또한 세계 최초로 B-Corp 인증을 받은 우주 회사라는 영예를 안았습니다.

D-Orbit은 스스로를 우주 물류 회사라고 설명하며, 초기 비즈니스 모델은 파편 완화 중 하나였기 때문에 회사 이름이 되었습니다. 초기 제품은 Deorbit Kit라고 불렸으며 고객의 위성이나 우주선에 추가할 수 있는 자체 제어 장치가 있는 추진 모듈이 포함되어 있었습니다. 이 독립적인 장치는 호스트 우주선의 궤도를 모니터링한 다음 우주선이 계획된 수명이 다하거나 응답하지 않는 것과 같은 고장이 발생하면 활성화됩니다. 추진력 있는 해체 기동을 수행하는 이 키트는 우주선의 궤도를 안전하게 이탈하여 궤도 파편을 완화합니다.

https://youtu.be/gFd9R238Oss

D-Orbit은 ArianeGroup, Airbus 등을 포함한 컨소시엄을 이끌고 유럽우주국(ESA)의 우주 안전 프로그램(Space Safety Programme)의 자금 지원을 받아 솔루션을 개발했습니다. 검증 임무는 일반적으로 궤도에 남아 있는 Vega 로켓의 Vega Secondary Payload Adapter(VESPA)를 타고 시작되었습니다. 이 키트는 페이로드 배치 후 제어된 추진 재진입 기동을 성공적으로 수행했습니다.

그러나 시장은 D-Orbit이 예상했던 것만큼 제품에 반응하지 않았습니다. "긴급한 상황이긴 하지만, 여전히 큰 시장은 아니다"라고 안토네티는 설명한다. 이 회사는 지구 저궤도(LEO)의 라스트 마일 운송(last-mile transportation in low-earth orbit, LEO) 및 궤도 내 서비스와 같은 더 넓은 우주 운송 및 물류 분야로 눈을 돌렸습니다. "누구나 우주에서 성공할 수 있도록 도와줄 수 있는 것이라면 무엇이든 말이죠." 그가 말을 이어갑니다. "우주에서 많은 사업이 일어나기 시작할 것이며, 이러한 우주 경제의 확장을 활용하는 가장 좋은 방법은 그들에게 서비스를 제공하는 것입니다."

이온 우주선

이러한 서비스를 제공하는 핵심은 우주 예인선이라고도 하는 OTV의 한 형태인 회사의 이온 우주선입니다. 이 중 3대는 이미 궤도를 이탈하여 14대는 현재 우주에 남아 있습니다. "우리는 연료가 많고 재진입을 신중하게 계획합니다"라고 Antonetti는 말합니다. "우리는 우주에서 추가적인 폐기물을 발생시키고 싶지 않습니다."

페이로드를 배치하는 Ion 우주선의 렌더링(제공: D-Orbit)

이 회사는 신흥 우주 운송 시장의 라스트 마일 측면에서 틈새 시장을 식별했습니다. 안토네티는 "스페이스X가 출시될 예정이었고 차량 공유 발사가 많이 시작됐기 때문에 저비용 발사가 많이 있을 거라는 걸 알고 있었지만 우주 공간의 아주 특정한 장소에서 이뤄질 거라고 생각했다"고 말했다.

"그 위성들, 특히 큐브샛(CubeSats)은 그들이 가야 할 곳으로 가기 위해 많은 추진력이 필요했을 것입니다. 예를 들어, SpaceX 발사는 약 500km 떨어진 SSO로 이동하지만 일부 고객은 약간 낮거나 조금 더 높게 이동해야 합니다. 우리는 보통 150km를 더하거나 빼는 다른 고도에 놓을 수 있습니다 — 많지는 않지만 훨씬 더 멀리 갈 수 있습니다. 최대 1,200km까지 갈 수 있습니다." 작업자가 자주 요청하는 두 가지 주요 기동은 고도 변화 또는 실제 이상(true anomaly)으로, 궤도 경로를 따라 물체가 어디에 있는지 설명하는 각도 매개변수입니다.

이온 캐리어는 이미 2세대에 이르렀고, 회사는 더 넓은 범위의 궤도를 비행할 수 있고 현재 모델의 거의 두 배 크기인 3세대를 개발 중이다. 이 캐리어는 "In Orbit Now"의 약자인 이름에도 불구하고 전기 이온 추진이 아닌 화학 추진으로 구동됩니다. 그러나 올 6월 궤도 시범 임무를 위해 Magdrive의 Rogue 전기 추진 시스템 두 개를 탑재할 예정입니다. 스러스터는 내부에 저장된 에너지를 사용하여 플라즈마로 이온화되는 고체 금속 추진제를 사용하여 높은 추력과 특정 충격을 전달합니다.

D-Orbit의 호스팅된 페이로드 서비스는 매출의 약 절반을 차지하며 하드웨어 개발자에게 테스트 또는 검증을 위해 페이로드를 궤도에 올릴 수 있는 플러그 앤 플레이 플랫폼을 제공합니다. Ion은 표준화된 데이터, 전기 및 기계 인터페이스를 통해 전력, 데이터 업링크 및 다운링크와 같은 리소스를 처리합니다. 이미 매년 여러 차례 출시한 이 회사는 고객에게 태양 동기 궤도(SSO) 및 정지 궤도(GEO)뿐만 아니라 LEO로의 유연한 운송 옵션을 제공할 수 있습니다.

이온 SCV-001 라우렌티우스가 2021년 1월 트랜스포터 1호를 타고 우주 발사를 준비하고 있다 (제공: D-Orbit)

"일반적으로 위성을 배치하는 데는 고객의 요구에 따라 3개월에서 6개월이 걸립니다"라고 Antonetti는 말합니다. "하지만 도중과 그 이후에도 우리는 많은 실험과 궤도 내 검증을 수행합니다. 제품의 성숙도에 도달하는 것은 제품이 실행 가능하다는 것을 입증하기 위해 공간에서 매우 중요합니다. 우주 산업의 개발자들이 빠르고, 저렴하고, 반복적인 방식으로 테스트할 수 있는 기회는 많지 않은데, 우리는 그렇게 할 수 있는 플랫폼 중 하나다"라고 말했다.

고객들은 자체 위성을 구축하는 것보다 호스팅된 페이로드를 운영 임무로 실행하는 데 점점 더 관심을 보이고 있습니다. "물론 이는 고객에게 큰 이점입니다"라고 그는 말을 이어갑니다. "맞아요, 당신은 당신 자신의 우주선을 가지고 있지 않기 때문에 약간의 유연성을 잃게 되지만, 다른 한편으로는 당신 자신의 우주선을 만들고 개발하기 위해 실제로 많은 돈을 쓸 필요가 없기 때문에 그것은 트레이드 오프입니다."

Ion 내부에 편안하게 맞습니다 Falcon 9 그러나 시장에 나와 있는 많은 소형 마이크로 발사기에 비해 너무 크며 그 중 일부는 유사한 서비스를 제공합니다. 그럼에도 불구하고 D-Orbit은 특히 일부 로켓이 로드맵에 있기 때문에 이러한 다른 발사 제공업체와 논의 중입니다. 적도 발사를 다루는 최근 체결된 계약의 일환으로 동료 유럽 회사인 PLD Space의 MIURA 5에서 향후 놀이기구도 예약할 수 있습니다.

GEO에서 고객 페이로드를 배포하는 Gea 렌더링(제공: D-Orbit)

게아 우주선

게아(Gea)라는 이름의 새로운 예인선도 작업 중인데, 이 예인선은 이온보다 10배 더 클 것이다. 그 이름은 "Geostationary Extension Assistant"의 약자입니다. 이 우주선은 수명 연장 또는 자산 재배치와 같은 궤도 내 서비스를 도입하는 동시에 GEO 또는 달 궤도에 페이로드를 계속 제공할 것입니다. "우리는 지구와 달 사이의 환경 대부분을 커버할 수 있는 이 캐리어 제품군을 단계적으로 개발하기 위해 노력하고 있으며, 그 다음에는 잠재적으로 그 너머까지 커버할 수 있습니다"라고 Antonetti는 덧붙입니다.

참고 항목

• 팔콘 미션 포럼
• ESA 포럼 섹션
• 유럽 우주 비행 기사
• L2에 가입하려면 여기를 클릭하십시오.

지난해 D-Orbit은 유럽의 상업 임무를 위한 최대 규모인 이 새로운 캐리어 플랫폼을 개발하기 위해 ESA와 2,000만 유로 규모의 계약을 체결했습니다. Gea는 GEO에서 다른 우주선을 포착하고 도킹할 수 있으며, 정지궤도(GTO)에서 GEO 또는 달 궤도로 페이로드를 운송할 수 있습니다. 후자는 아직 상업적으로 큰 시장은 아니지만 회사는 이에 대한 기관 수요를 파악했으며 2026년 말까지 해당 서비스를 제공할 수 있는 포지셔닝을 하고 있습니다.

마찬가지로, 다른 선박에 연료를 보급하는 예인선 시장은 초기 단계이지만 확실히 회사가 잠재력을 보는 분야이며 Gea는 처음부터 재충전되도록 설계되었습니다. Gea는 더 큰 페이로드 용량, 추가 기능 및 더 높은 델타-V로 Ion을 보완할 것입니다. 필연적으로 D-Orbit의 우주선 제품군은 더욱 성장하겠지만, 현재로서는 이 쌍이 고객에게 좋은 교차 궤도 범위를 제공할 것입니다. "우리는 향후 3-4년을 위한 준비가 꽤 되어 있습니다"라고 Antonetti는 말합니다.

"우리는 런처 시장의 진화를 예측하기 쉽지 않기 때문에 매우 주의 깊게 모니터링하고 있습니다. 우리는 출시 비용이 일반적인 추세인 것처럼 보이기 때문에 앞으로 감소 할 것이라고 베팅하고 있습니다. 마이크로 런처 시장에서 우리를 다각화하기 위해 우리는 규모를 키우고 추가 서비스를 제공하는 것을 선호합니다. 우리는 신뢰성을 통해 차별화를 꾀합니다."

궤도에 있는 다른 위성과 도킹하는 Gea 렌더링(제공: D-Orbit)

주요 임무

이온 우주선은 2023년 6월 트랜스포터 8호에 실려 전년 1년 전에 발사된 여섯 번째 임무에서 2024년 4월 궤도 내 랑데부를 수행했습니다. 불가사리 스페이스(Starfish Space)와의 협력은 오터 펍(Otter Pup)이 이온 우주선에 접근하는 자율 위성 서비스 기능을 시연하기 위한 것이었습니다. 그러나 오터 퍼핏을 운반하고 있던 런처의 OTV에 있는 소프트웨어 이상으로 인해 초당 330도로 회전하기 시작한 오터 퍼프가 비상 배치되었습니다.

항공기를 안정화하는 데 성공했음에도 불구하고, 추진기 고장으로 인해 항공기는 계획된 접근 방식을 진행할 수 없었다. 대신, 이온 우주선은 그곳을 향해 기동하여 두 사람 사이의 거리를 약 1km로 좁혔고, 이 모든 것이 오터 펍의 온보드 카메라에 포착되었습니다. "두 회사 모두 일부 기능을 테스트할 수 있었기 때문에 놀라운 임무였습니다"라고 Antonetti는 말합니다. "우리에게는 기본적으로 가상 물체와의 랑데뷰였습니다. 우리는 적절한 순간에 적절한 장소에 있었고 우주에 대해 아는 사람이라면 이런 종류의 임무를 수행하는 것이 사소한 일이 아니라는 것을 알고 있습니다."

D-Orbit은 자체 임무가 끝나갈 무렵 Ion의 새로운 하위 시스템을 테스트하고, 운영 기간 동안 너무 위험할 수 있는 기동 또는 다른 운영 프로필을 테스트할 기회를 얻었습니다. 지난 4년 동안 쌓아온 이 지식은 이제 Gea 플랫폼으로 직접 전달되고 있습니다.

NOX, Centrotecnica 시설에서 적격성 평가 및 통합 통과(제공: D-Orbit)

NOX는 이온을 기반으로 하는 우주선을 사용하는 곧 출시될 지구 관측 프로그램입니다.5년의 수명으로 설계된 이 임무는 현재까지 Antonetti가 가장 좋아하는 임무입니다. 유럽우주국(ESA)의 감독과 이탈리아의 국가회복탄력성계획(PNRR)이 주도한 이 프로젝트는 이온의 역량을 한계에 부각시킬 수 있는 기회였다. D-Orbit은 이 프로젝트를 위해 SAR(합성 개구 레이더) 전문업체인 MetaSensing과 파트너십을 맺었습니다. NOX는 이 기술을 사용하여 3.2m 전개 가능한 RF-TX 안테나를 사용하여 서브미터 지상 해상도로 이미징 성능을 제공할 것입니다.

NOX는 지상 운영 인프라와 2,400만 유로 상당의 추가 SAR 위성 잠재력을 포함하는 2,600만 유로 규모의 위성 계약인 IRIDE 프로그램의 일부입니다. 이 프로그램은 마이크로파 및 광학 이미징을 포함한 다양한 기술을 사용할 예정이며 2026년에 첫 번째 별자리를 시작할 예정입니다. 이 임무를 수행할 유럽 발사대는 잠재적으로 Vega 제품군 중 하나일 수 있지만 아직 확정되지 않았습니다.

"우리는 이 500kg의 우주선을 개발했고 비행 모델을 만들기 시작했습니다"라고 Antonetti는 말합니다. 이 프로젝트는 새로운 목적을 위해 Ion을 개발하고 조정하고 내년 중반에 출시할 준비를 하는 데 2년이 조금 넘는 시간 제약으로 인해 팀에게 어려운 도전이었습니다.

Ion의 원통형 구조는 임무 준비 후반에 모듈을 통합하거나 변경할 수 있기 때문에 이와 같은 임무에 더 효율적입니다. "발사 며칠 전에 오작동하는 일부 모듈을 변경했는데, 모든 것이 우주선의 본체 밖에 있었기 때문에 구조적으로 더 효율적이었습니다. 공간 측면에서는 그다지 효율적이지 않습니다 — 당신이 가진 모든 부피를 차지하지는 않지만, 우주 운반선의 경우 꽤 효율적이라고 생각합니다!"

D-Orbit과 Eutelsat이 GEO에서 협력할 ESA의 RISE 궤도 내 서비스 임무 렌더링(제공: ESA)

D-Orbit도 마찬가지로 이 분야로 진출하기보다는 언젠가 고객의 페이로드를 지구로 되돌려 보낼 수 있는 캡슐을 개발하고 있는 다른 잠재적 파트너들과 대화를 나누고 있습니다. 더 넓은 우주 운송 서비스의 일환으로 왕복 여행을 제공하는 것은 아직 회사의 로드맵에 없지만 비즈니스 모델을 모색하고 있습니다. 복잡성에는 캡슐이 합리적인 확신을 가지고 어디로 돌아올지 예측하고 제어할 수 있는 능력이 포함됩니다.

D-Orbit 임무는 ION-SCV 016과 같은 일련 번호 명명법을 따르며, SCV는 해군 함정 및 클래스 이름에서 영감을 받아 "우주 운반선 선박"으로 번역됩니다. 각 우주선은 또한 절충주의 엘레나(Eclectic Elena)와 마블러스 마티아스(Marvelous Mathias)와 같은 D-Orbit 팀의 구성원을 기리는 더 재미있는 이름을 가지고 있습니다. 직원들의 이름은 상자에서 뽑혔고, 안토네티는 여섯 번의 비행을 할 때 자신의 차례를 기다리고 있었다. "우주에 자신의 이름이 있다는 것은 좋은 일"이라며 "자신만의 우주선을 갖는 것은 모두의 꿈이라고 생각합니다. 아주 좋은 생각이었고 우리는 그것을 매우 자랑스럽게 생각합니다."

각 임무에는 가장 최근의 두 가지인 Wish upon a Star와 Endless Sky와 같이 고유한 이름도 있습니다. 그는 이러한 임무는 당신의 아기가 되며, 각 임무는 구상부터 발사까지 몇 달에 걸쳐 발전하는 고유한 이야기를 가지고 있기 때문에 각각에 이름을 부여하는 것이 적절하다고 느낀다고 설명합니다. "우리는 우리 아기들과 그들이 별을 향해 가는 길을 매우 자랑스럽게 생각합니다"라고 그는 덧붙입니다.

2025년 3월 14일 17번째 궤도 수송 임무에 Ion을 배치하는 Falcon 상단 스테이지(중앙, 상단) (제공: SpaceX)

앞으로의 전망

5년 전 D-Orbit의 첫 번째 임무 이후 수요는 꾸준히 증가했습니다. 궤도에서 기술을 테스트하려는 기업의 수가 증가함에 따라 결국 더 나은 공급망이 구축되어 모든 사람이 혜택을 받을 수 있을 것이라고 Antonetti는 관측합니다. "만약 당신이 우주에서 일한다면, 그것은 당신이 우주에 대한 열정이거나 우주에 대한 열정이기 때문에 모두가 성공하는 것을 보고 싶어하기 때문입니다"라고 그는 말합니다. "우리가 우주선을 거의 수직으로 개발하는 이유는 유럽의 공급망이 그렇게 준비되어 있지 않기 때문입니다.

D-Orbit은 수익성 있는 운영의 필요성을 절실히 인식하고 있으며, 윤리적이고 지속 가능한 방식으로 운영해야 할 필요성도 염두에 두고 있습니다. 안토네티는 "우리는 매우 특권적인 위치에 있다"고 지적하며, 우리 세대는 지구 너머에서 살고 일할 수 있게 해준 세대로 역사에 영원히 기억될 것이라고 지적했다. "우리는 우주라는 천연 자원을 지속 가능한 방식으로 사용하여 우주에서 사는 방법을 배우는 첫 번째 세대로서 이 메시지를 다음 세대에 전달할 책임이 있습니다. 이것은 동료들이 매일 자신의 일을 잘 할 수 있도록 동기를 부여하는 것입니다."

(리드 이미지: 궤도에서 자산을 재배치하는 Gea 우주선의 렌더링. 제공: D-Orbit)

스페이스 클럽(Space Club)