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프로그램 역사상 10번째로 SpaceX Falcon Heavy 로켓이 역사적인 Launch Complex 39A의 발사대에서 굉음을 내며 날아올랐습니다. 이것은 NOAA를 대신하여 정지궤도 운영 환경 위성-U(GOES-U) 위성의 여정의 시작이었습니다. 이미지: Adam Bernstein/Spaceflight Now
오후 10시 10분(동부 표준시) 업데이트: 스페이스X의 팰컨 헤비 2단이 GOES-U 위성의 세 번째 연소 및 배치를 완료했다.
미국을 위한 일련의 중요한 기상 위성의 피날레는 궤도에 있는 세 개의 동료 위성과 합류하기 위한 여정을 시작하면서 몇 가지 기상 문제를 극복했습니다. 정지궤도 운영 환경 위성-U(GOES-U) 위성은 기상학자 및 기타 당사자에게 중요한 날씨, 기후 및 태양 데이터를 제공하여 인명과 재산의 안전을 강화하도록 설계되었습니다.
미국 국립해양대기청(NOAA)이 관리하는 이 우주선은 스페이스X 팰컨 헤비 로켓에 실려 정지궤도로 발사됐다. GOES-R 시리즈의 네 번째이자 마지막 위성의 발사는 오후 5시 26분(EDT, 2126 UTC)에 이루어졌습니다. 오후 6시 12분(동부 표준시, 2212 UTC) 현재 로켓의 상부 단계는 GOES-U 위성이 탑재체 어댑터에 부착된 상태에서 해안 단계에 있었다.
발사 전 기자회견에서 제45기상비행대대 소속 발사 기상 장교인 브라이언 시젝(Brian Cizek)은 2시간의 발사 시간 동안 날씨가 좋을 확률은 30%에 불과하다고 밝혔다. 카운트다운 초반에는 약 50%로 개선되었고, 출시 시점에는 70%로 개선되었습니다.
발사를 앞둔 주요 날씨 문제는 적운 구름 규칙, 모루 구름 규칙 및 표면 전기장 규칙이었습니다.
"우리는 자연 번개뿐만 아니라 로켓 트리거 번개로부터 보호하도록 설계된 10가지 조명 발사 커밋 기준을 평가합니다"라고 Cizek은 말했습니다. "로켓은 대기의 전기장을 최대 100배까지 증가시켜 전하를 보유할 수 있는 구름을 통과하거나 구름 근처로 비행할 경우 실제로 자체 번개를 유발할 수 있습니다. 그래서 이 규칙들은 이를 막기 위해 고안된 것입니다."
스페이스X가 팰컨 헤비(Falcon Heavy) 로켓의 꼬리 번호 B1072와 B1086 등 3코어 로켓의 사이드 부스터 2개를 회수하자 한 쌍의 소닉 붐이 플로리다의 스페이스 코스트를 뒤흔들었다. 이들은 이륙 후 8분 만에 케이프 커내버럴 우주군 기지의 착륙 구역 1(LZ-1)과 착륙 구역 2(LZ-2)에 착륙했습니다. 핵심 부스터인 B1087은 로켓의 상부 단계와 분리된 후 소모되었다.
이번 임무에 사용된 부스터 세 개는 모두 완전히 새로운 것이었습니다.
"재사용성을 통해 차량을 재사용하고 있지만 차량을 보충해야 합니다. 그리고 NASA 발사 서비스 프로그램(LSP)과 협력하여 내린 결정은 이 새로운 부스터로 함대를 보충하는 것이 합리적이라는 것이었습니다." 라고 SpaceX의 NASA 과학 임무 책임자인 Julianna Scheiman은 월요일 발사 전 기자 회견에서 말했습니다.
두 개의 팰컨 헤비 사이드 부스터 중 하나가 착륙 연소가 시작되기 전에 케이프 커내버럴 우주군 기지의 착륙 구역 패드로 돌아가는 것이 보입니다. 이미지: 마이클 케인/스페이스플라이트 나우
팰컨 헤비 로켓의 10번째 비행은 GOES-R 시리즈 위성이 이 차량에 발사된 첫 번째 비행이기도 합니다. NASA LSP 발사 책임자인 덴튼 깁슨(Denton Gibson)은 발사를 앞두고 스페이스플라이트 나우(Spaceflight Now)와의 인터뷰에서 그와 그의 사무실이 NOAA와 협력하여 스페이스X 로켓을 타고 발사에 적응하는 데 도움을 주었다고 말했다.
Gibson은 "우리 팀이 이 특정 차량, 작동 방식, 문화, 이전 임무에서 걱정할 필요가 없었을 수도 있는 알아야 할 사항 등에 익숙해지도록 돕는 것이 중요합니다"라고 말했습니다. "따라서 우리 팀이 이 특정 발사체에 대한 속도를 높이는 것이 중요하며, 이 시점까지는 순조롭게 진행되었습니다."
록히드 마틴(Lockheed Martin)의 GOES-U 프로그램 부책임자인 팸 칼더우드(Pam Calderwood)는 이 위성을 설계하고 제작하는 동안 유나이티드 론치 얼라이언스(United Launch Alliance, ULA)와 함께 이전 아틀라스 5호 발사에 사용된 수직 통합과 달리 발사체와의 수평적 통합을 지원하기 위해 일부 수정을 해야 했다고 말했다.
"우주선의 기울어짐, 이를 위한 모든 기계적이고 특수한 장비, 그 중 많은 부분이 업데이트되고 재설계되어야 했습니다."라고 Calderwood는 말했습니다. "그런 다음 기본적으로 11,000파운드 범위에 있는 물건을 옆으로 눕히려고 할 때 필요한 적절한 지지대가 있는지 확인하기 위해 모든 지지 구조를 살펴봐야 했습니다."
SpaceX는 2024년 6월 25일 발사 예정인 NOAA의 GOES-U 위성 발사에 앞서 2024년 6월 24일 월요일 발사 단지 39A의 격납고에서 팰컨 헤비 로켓을 발사했습니다. 이미지: SpaceX
이륙 후 약 4.5시간 후에 우주선이 분리된 후, 우주선의 다음 큰 이정표는 태양 전지판 패널 5개 중 4개를 배치하여 배터리 충전을 시작할 수 있도록 하는 것입니다.
"이것이 중요한 이유는 이 우주선이 생존하기 위해 어떤 문제가 생기더라도 동력이 필요하기 때문입니다. 따라서 정말 좋은 태양 전지판 배치를 확보하는 것이 매우 중요합니다"라고 Calderwood는 말했습니다.
발사 후 약 이틀 후, 그들은 원점을 정지 궤도 지구 궤도로 올리기 위해 액체 원점 엔진 연소를 시작합니다. 14일 동안 5차례에 걸쳐 5차례에 걸쳐 화상을 입게 되며, 마지막 소각은 7월 8일경에 이뤄질 예정이다.
앞으로 몇 달 동안 우주선은 최종 궤도 위치에 도착하기 전에 작동 점검 및 보정을 거쳐 GOES-19로 이름이 바뀔 것입니다. 이 위성은 "GOES East"의 주요 위성으로 기능할 것이며 "GOES West"의 주요 위성인 GOES-18과 함께 작동할 것입니다.
일기예보 개선
주 계약자인 록히드 마틴(Lockheed Martin)이 제작한 GOES-U 위성은 지구와 우주 모두에서 기상 조건을 추적하고 예측하는 능력을 더욱 향상시키도록 설계되었습니다. GOES-R 시리즈의 이전 세 가지 우주선과 달리 GOES-U에는 해군 연구소에서 개발한 CCOR-1(Compact Coronograph-1)이라는 장비가 포함되어 있습니다.
칼더우드는 NASA가 마지막 순간에 추가한 것이지만 NOAA가 훨씬 더 자주 태양의 코로나를 연구할 수 있는 능력을 제공할 것이라고 말했다. 지구상에서는 개기일식 동안에만 관측할 수 있는 현상입니다.
2024년 6월 13일 목요일 플로리다주 NASA 케네디 우주 센터 근처 타이터스빌에 있는 아스트로테크 우주 운영 시설에서 기술자들이 페이로드 페어링 반쪽 내부에 캡슐화하기 위해 NOAA(국립해양대기청)의 정지궤도 운영 환경 위성(GOES-U)을 준비하고 있습니다. NOAA의 GOES-R 시리즈의 네 번째이자 마지막 기상 관측 및 환경 모니터링 위성은 기상학자들이 고급 기상 예보 및 경고 기능을 제공하는 데 도움이 될 것입니다. 이륙을 위한 2시간 시간은 6월 25일 화요일 오후 5시 16분(동부 표준시)에 플로리다에 있는 NASA 케네디 우주 센터의 발사 단지 39A에서 SpaceX Falcon Heavy 로켓에 실려 열립니다. 이미지: NASA/Ben Smegelsky
"태양이 통과할 때, 그리고 이런 종류의 지자기 폭풍이나 분출이 있을 때, 그것은 통과할 수 있고 통신 정전을 일으킬 수 있습니다. 전력망에 혼란을 일으킬 수 있습니다. GPS 시스템에도 오류가 발생할 수 있다는 것을 알고 있습니다"라고 Calderwood는 말했습니다. "그리고 정말 중요한 것은 우주 비행사를 안전하게 지키는 것입니다. 그래서 우리는 방사선 노출에 대해 잘 알고 있습니다.
"그리고 우리 모두는 조기 경보 감지에 도움이 될 이 새로운 장비를 갖추게 되어 정말 기쁩니다."
CCOR-1의 목표는 1일에서 4일 사이의 사전 경보를 제공하여 태양 활동 증가를 고려한 준비가 이루어질 수 있도록 하는 것입니다. NOAA의 NESDIS(National Environmental Satellite, Data and Information Service)에 따르면 GOES-U의 SUVI(Solar Ultraviolet Imager)와 EXIS(Extreme Ultraviolet and X-ray Irradiance Sensors)는 "태양의 이미징과 태양 플레어의 감지를 제공"합니다.
또한 GOES-U에는 Lockheed Martin에서 제작한 두 가지 기본 지구 방향 기기인 GLM(Geostationary Lightning Mapper)이 포함되어 있습니다. 그리고 L3Harris에서 구축한 ABI(Advanced Baseline Imager)가 있습니다.
ABI는 가시광선 스펙트럼에서 적외선 스펙트럼에 이르는 16가지 색상 대역에 걸쳐 10분마다 지구를 스캔합니다. ABI를 위한 L3Harris의 프로그램 관리자인 Chris Reith는 ABI의 최근 반복에서 가장 우연한 부분 중 하나는 화재를 감지하는 능력이라고 말했습니다.
"지구 상공 22,000마일에서 작은 헛간 화재만큼 작은 불을 집어낼 수 있습니다"라고 Reith는 말했습니다. "특히 미국 서부에서 목격한 모든 산불에서 가장 놀라운 일 중 하나입니다. 그런 식으로 많이 사용되고 있습니다."
미래를 내다보며
GOES-R 시리즈 위성에서 얻은 모든 학습은 차세대 기상 위성인 NOAA의 GeoXO(Geostationary Extended Observations)로 이월될 것입니다. 6월 중순, 록히드 마틴은 최소 10년의 궤도 작동 수명과 5년의 궤도 보관 기간을 거쳐야 하는 3대의 우주선을 설계하고 제작하기 위해 22억 7천만 달러의 비용 및 수상 수수료 계약을 체결했습니다.
NASA에 따르면 BAE Systems는 또한 5월 말에 "미국 연안 해역, 배타적 경제 수역 및 오대호를 모니터링할 GeoXO Ocean Color 장비(OCX)"를 개발 및 구축하기 위해 도청되었습니다.
Reith는 GeoXO 별자리에 대한 ABI 개선 작업도 진행 중이라고 말했습니다.
"ABI에서 사용하는 대부분의 하위 시스템은 GXI 또는 GeoXO Imager에서 재사용되고 있습니다. 따라서 낮은 수준의 수증기를 위해 2개의 스펙트럼 대역이 추가될 것이며, 그 다음에는 7개의 오래된 대역이 추가될 것이며, 이전 대역은 해상도가 증가할 것입니다"라고 Reith는 말했습니다. "따라서 가장 중요한 것은 가시광선 대역에서 250미터 해상도로 낮추는 것인데, 이는 우리가 보고 있는 날씨, 구름 형성, 바다 및 ABI가 관측하는 다른 모든 것의 사진을 실제로 향상시키고 선명하게 할 것입니다."
록히드 마틴(Lockheed Martin)이 제작 중인 GeoXO 별자리의 렌더링. 그래픽: 록히드 마틴
첫 번째 GeoXO 위성은 2032년 발사를 목표로 하고 있습니다. NOAA는 이러한 노력을 지원하기 위해 기금을 충당하기 위해 의회와 협력하고 있습니다. 월요일 언론 브리핑에서 NOAA의 GOES-R 프로그램 책임자인 팸 설리번(Pam Sullivan)은 30년 동안 약 200억 달러가 소요될 프로그램에 약 5억 달러를 배정받았다고 밝혔다.
칼더우드는 스페이스플라이트 나우(Spaceflight Now)에 록히드 마틴(Lockheed Martin)의 팀이 첫 번째 위성을 시작하는 데 시간을 낭비하지 않을 것이라고 말했다고 말했다.
"매우 공격적인 일정이기 때문에 우리는 실제로 착수해야 합니다. 새로운 GeoXO의 핵심은 우리가 그것을 기반으로 한다는 것입니다. A2100 버스에서 제외된 GOES와 달리 우리는 새로운 LM 2100에서 사용할 것이므로 많은 개선이 이루어졌습니다"라고 Calderwood는 말했습니다.
그녀는 GOES-R 시리즈에서 GeoXO로의 업데이트가 80년대 또는 90년대에 설계 및 제작된 자동차에서 오늘날 설계 및 제작된 자동차로 바뀌었다고 설명했습니다. 여기에는 위성 관리자가 전화와 같이 위성의 소프트웨어를 주기적으로 업데이트할 수 있도록 하는 구성 요소가 포함됩니다.
Calderwood는 "완전히 새로운 소프트웨어 제품군의 완전히 새로운 기능을 제공하고 있으며 실제로 우리가 작업하고 있는 것"이라고 말했습니다. "우리는 Lockheed의 핵심 구성 요소에서 가져온 다음 물론 GOES-R 시리즈에 대한 모든 경험을 기반으로 하고 있습니다."
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