스페이스 클럽 SpaceX, 1960년대에 뿌리를 둔 프로그램을 인수하도록 설계된 우주군 기상 위성 발사

[인공위성]

2024년 4월 8일, 미국 우주군(USSF)-62 임무로 예정된 발사를 앞두고 WSF-M(Weather System Follow-on – Microwave) 우주선이 성공적으로 캡슐화되어 지구 저궤도 진입에 중요한 이정표를 세웠습니다. 이미지: SpaceX

SpaceX는 1960년대로 거슬러 올라가는 프로그램에서 노후화된 위성을 대체하도록 설계된 군사 기상 위성을 발사했습니다. 미국 우주군-62(USSF-62) 임무는 최초의 WSF-M(Weather System Follow-on Microwave) 우주선의 발사를 특징으로 합니다.

반덴버그 우주군 기지의 우주 발사 단지 4 이스트(SLC-4E)에서 팰컨 9 로켓의 이륙은 오전 7시 25분(오전 10시 25분 EDT(1425 UTC))에 이루어졌으며, 이는 10분 발사 창의 시작이었습니다.

이번 NSSL(National Security Space Launch) 미션을 지원하는 부스터인 스페이스X의 B1082는 올해 스타링크 7-9 및 7-14 미션을 발사한 데 이어 세 번째 비행에 성공했다.

"USSF-62 위성을 발사할 준비가 된 훌륭한 팀과 함께 이곳 센트럴 코스트에 오게 되어 정말 기쁩니다. 중요한 임무가 앞에 놓여 있으며 비행 성능이 입증된 팰컨 9이 위성을 궤도에 올리게 되어 기쁩니다." 라고 우주 시스템 사령부의 발사 실행 델타의 선임 물자 책임자인 짐 혼 대령은 성명에서 말했습니다. "그리고 이 임무에서 우리는 순전히 상업적인 역사를 가진 1단계 부스터를 사용하고 있습니다."

이륙 약 8분 후, B1082는 착륙 구역 4(LZ-4)에 착륙했다. 이것은 캘리포니아에 17번째 착륙이었고 SpaceX의 295번째 부스터 착륙이었습니다.

USSF-62 임무에서 회사의 중요한 이정표는 NSSL 임무 최초로 비행에서 입증된 페이로드 페어링을 사용한 것입니다. 그들은 이전에 2023년 12월 NASA의 케네디 우주 센터에서 X-37B 우주선을 발사하는 것을 특징으로 하는 USSF-52 임무에 참여했습니다.

혼 장관은 "국가 안보가 출범할 때마다 우리는 미국의 역량을 강화하고 증가하는 위협에 맞서 억지력을 강화한다"고 말했다.

USSF-62는 2022년 5월 NSSL Phase 2 Order Year 3 어워드의 일환으로 SpaceX에 부여된 세 가지 임무 중 하나로, 총 가치는 3억 970만 달러에 달합니다. SpaceX는 2024년 2월에 USSF-124를 발사했으며 올해 말에 SDA-Tranche 1 위성을 발사할 가능성이 높습니다.

2024년 4월 9일, 미국 우주군(USSF)-62 기상 시스템 후속작 마이크로파(WSF-M) 우주선이 지구 저궤도 진입을 준비하기 위해 캘리포니아 반덴버그 우주군 기지의 우주 발사 단지-4 이스트(SLC-4E)로 성공적으로 운송되었습니다. 이미지: 우주 시스템 사령부차세대 날씨 감지

WSF-M의 제조사인 볼 에어로스페이스(Ball Aerospace)는 이 우주선의 주요 탑재체는 이전 우주선에서 시연된 적이 있는 수동 마이크로파 복사계라고 말했다. 또한 1.8m 안테나를 자랑하며, 기본 장비와 결합하여 우주선이 소위 "우주 기반 환경 모니터링(SBEM) 격차"를 해결할 수 있습니다.

이 능력은 주로 해양 환경에서 미국과 동맹국의 자산을 보호하는 데 귀중한 정보를 제공할 것입니다.

SSC 스페이스 센싱(SSC Space Sensing)의 WSF-M 프로그램 매니저인 데이비드 베츠(David Betz)는 성명을 통해 "WSF-M 위성은 국방부의 세 가지 우선순위가 높은 SBEM 갭, 특히 해수면 벡터 바람, 열대성 저기압 강도, 지구 저궤도의 에너지 하전 입자를 해결하기 위해 맞춤화된 전략적 솔루션"이라고 말했다. "이러한 주요 기능 외에도 당사의 장비는 해빙 특성, 토양 수분 및 적설 깊이에 대한 중요한 데이터도 제공합니다."

이 우주선은 "Ball Configurable Platform을 기반으로 하며" GPM(Global Precipitation Measurement) GMI(Microwave Imager) 센서와 Energetic Charged Particle 센서를 포함합니다. Ball Aerospace는 Suomi National Polar-orbiting Partnership(Suomi-NPP) 및 Joint Polar Satellite System-1(JPSS-1)을 포함한 다른 유사한 우주선에 참여했습니다.

공개된 2024 회계연도 국방부 예산 문서에 따르면 WSF-M 시스템은 두 대의 우주선으로 구성될 것입니다. 첫 번째 사이클론이 궤도에 진입하면 OSVW(Ocean Surface Vector Wind) 측정 불확실성과 TCI(Tropical Cyclone Intensity) 대기 시간 수준을 평가합니다.

이 프로그램의 첫 번째 씨앗은 2012년 10월 Materiel Solution Analysis 단계에서 심어졌습니다. 그 결과 공군부는 2017년 1월 기업들에게 제안 요청서를 발행했습니다.

2017년 11월, 우주 및 미사일 시스템 센터(현 우주 시스템 사령부)는 2019년 11월 15일 완공 예정인 WSF-M 프로젝트를 위해 Ball Aerospace와 9,370만 달러 규모의 확정 고정 가격 계약을 체결했습니다.

2017년 성명에서 당시 Ball Aerospace 사장이었던 Rob Strain은 "이것은 우리에게 흥미로운 승리이며, 우리는 공군과의 협력을 확대하고 전 세계 전투원과 동맹국을 계속 지원하기를 기대하고 있습니다"라고 말했습니다. "WSF-M은 보다 정확한 일기 예보를 가능하게 하기 위해 우주에서 정확한 측정을 제공하는 Ball의 유산을 확장합니다."

약 1년 후, 볼은 2억 5,540만 달러의 계약 수정을 받았는데, 이 계약은 "[WSF-M] 우주선 1호의 개발 및 제작을 위한 옵션을 행사할 수 있도록 제공"했다. 이 새로운 계약은 또한 예상 완료 날짜를 2023년 1월 15일로 연기했습니다.

2020년 5월, 미국 우주군의 SMSC는 그해 4월 WSF-M 시스템의 중요한 설계 검토가 완료되었다고 언급했으며, 이는 제작의 시작을 알리는 문을 열었습니다.

Ball Aerospace는 2023년 9월 7일 현재 미국 우주군 우주 시스템 사령부를 위한 두 개의 WSF-M(Weather System Microwave-Follow-on) 위성 중 첫 번째 위성을 완성했습니다. 이미지: Ball Aerospace

이듬해 우주선은 일련의 테스트를 거쳤고, 소프트웨어와 하드웨어를 모두 실행했다. 2021년 8월에 기본 버스 구조가 완료되었고, 2022년 10월까지 우주선은 통합 준비 검토(IRR) 및 테스트 준비 검토(TRR)에 들어갔습니다.

그러나 그 전인 2022년 5월, 볼은 1,660만 달러의 비용 플러스 인센티브 수수료 계약 수정을 수주했는데, 이는 우주선의 "통합, 테스트 및 운영 작업을 위한 옵션 행사를 위한 것"이었습니다. 이로써 계약의 누적 액면가는 약 4억 1,740만 달러가 되었습니다.

그해가 끝나기 직전인 2022년 11월, Ball은 두 번째 WSF-M 우주선을 개발하기 위해 $78.3의 확정 고정 가격 계약 수정을 받았습니다. 이 작업은 2027년 11월 15일까지 완료될 것으로 예상되며, 2028년 1월 이전에 발사 기회를 잡을 수 있습니다.

마침내 2024년 2월 발사 전 처리를 위해 콜로라도주 볼더에 있는 Ball의 시설에서 Vandenberg 우주군 기지로 인도되었습니다.

SSC의 우주 감지 환경 및 전술 감시 프로그램 사무소의 선임 물자 책임자인 다니엘 비소스키 대령은 성명에서 "이번 배송은 WSF-M 프로그램의 중요한 이정표이며 전투기를 위한 첫 번째 WSF-M 위성을 궤도에 올리기 위한 중요한 단계"라고 말했다. "이는 우주군과 Ball Aerospace의 연합 팀, 지원 계약자 및 정부 직원 간의 장기적인 협력과 단합을 나타냅니다."

WSF-M 위성은 우주선 처리 센터로 향하고 있으며, 그곳에서 일련의 선적 후 기능 테스트를 받게 됩니다. 이미지: 공군 1등석 Ryan Quijas/미국 우주군낡은 것을 버리고 새로운 것을 들여오세요

이 첫 번째 WSF-M 위성과 두 번째 위성은 1960년대로 거슬러 올라가는 기존 DMSP(Defense Meteorological Satellite Program) 위성을 대신할 것입니다. 이 프로그램에는 고도 약 450해리의 태양 동기 LEO 극궤도에서 작동하는 두 개의 주요 위성이 있습니다.

원래 DASP(Defense Satellite Applications Program)로 알려졌던 이 레거시 위성 중 첫 번째는 1962년에 발사되었으며 코로나 프로그램의 일환으로 NRO(National Reconnaissance Office)의 관할하에 분류되었습니다. DMSP는 1972년에 기밀 해제되어 비정부 과학자와 민간인이 데이터를 사용할 수 있게 되었습니다.

궤도에 있는 DMSP 기상 위성에 대한 아티스트의 개념. 사진 제공: 록히드 마틴

미 우주군의 역사적 기록에 따르면, 빌 클린턴 대통령이 국방부와 국방부에 "별도의 극궤도 기상 위성 프로그램을 통합하라"는 지시에 따라 국방부, 상무부, NASA 간에 3개 기관 조직 협정이 체결되었다. 자금 조달 책임은 국방부에 있었지만 1998년 6월 DMSP의 운영 책임은 상무부로 이관되었습니다.

DMSP의 위성 운영은 미국 국립해양대기청(NOAA) 위성 및 제품 운영국(OSPO)의 책임이 되었습니다.

이 프로그램은 수년 동안 문제가 없었습니다. 2004년, 1991년에 발사되어 1995년에 퇴역한 DMSP-F11 위성은 분해되어 수십 개의 궤도 파편을 만들었습니다. 2015년에는 DMSP-F13의 유사한 분해로 인해 배터리 결함이 비난을 받아 147개의 파편이 발생했습니다.

그해 의회는 DMSP 프로그램의 종료를 명령했고 아직 발사되지 않은 F20 위성은 폐기될 예정이었다.

2016년 2월, DMSP-F19는 발사 후 2년도 채 되지 않아 계획된 5년 임무가 중단되었습니다. 위성은 엔지니어가 통제력을 잃게 만드는 전력 이상을 겪었습니다. 이 우주선은 지난 3월 실종 판정을 받았다.

2006년에 발사된 DMSP-F17 위성은 F19가 비운 주요 위치로 재배치되었습니다. 세계기상기구(World Meteorological Organization)가 개발한 도구인 OSCAR(Observing Systems Capability Analysis and Review)에 따르면 F16, F17 및 F18의 세 가지 DMSP 위성이 여전히 운용 중입니다. 그들은 각각 2003년, 2006년, 2009년에 출시되었습니다.

지구 관측 위성 위원회(CEOS)에 따르면 F16은 2023년 12월에 임무를 종료할 예정이며 후자의 두 발사기는 2025년에 수명이 종료될 것으로 예상하고 있습니다. 그러나 WSF-M 교체가 아직 진행 중이므로 만료가 연장되었습니다.

F17과 F18이 2028년 두 번째 WSF-M 우주선이 완성되어 발사될 때까지 버틸 수 있을지는 불분명하다.

WSF-M 우주선의 렌더링. 그래픽: Ball Aerospace

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