ESA, ESTEC서 랑데부·도킹 인터페이스 하드웨어 시험

유럽우주국(ESA)이 네덜란드 ESTEC에서 위성·우주선 간 랑데부와 도킹 인터페이스를 검증하는 새로운 하드웨어 시험을 진행했다. 시험은 산업계와 함께 위성이 서로 접근하고 인식한 뒤 도킹할 수 있게 하는 인터페이스를 개발·시험하는 작업의 일부다.

시험 장소는 네덜란드에 있는 ESA 기술센터인 ESTEC이었다. 새로운 랑데부·도킹 인터페이스 하드웨어 시험이 이 센터에서 진행됐다.

ESA는 위성·우주선이 랑데부, 도킹, 재급유, 수리, 재교정, 새 임무로의 재사용을 무한히 할 수 있는 미래를 추구하고 있다. 아울러 모든 우주선 제조사를 위한 개방형·상호운용·모듈형 생태계 표준을 개발하고 있다.

ESA는 산업계와 협력해 위성이 접근하고 서로 인식한 뒤 도킹할 수 있게 하는 인터페이스를 개발·시험하고 있다.

시험에는 33m 길이 레일에 설치된 두 개의 로봇 팔인 GRALS가 사용됐다. ESA 유도·항법·제어 연구소가 랑데부 시험을 주관했고, ESA 궤도 로봇 연구소는 랑데부 시뮬레이션에서 도킹 부분을 담당했다.

한 로봇 팔이 잡은 접근 우주선의 항법 장치는 The Exploration Company가 개발했다. The Exploration Company는 Sener, GMV, Almatech, Thales Alenia Space, CDS와 파트너십을 맺고 있으며, 다른 로봇 팔이 잡은 표적 클라이언트 우주선 축소 모형은 Thales Alenia Space가 프랑스에서 개발했다.

서비스 우주선 모사 플랫폼의 무게는 약 180kg이며, 양쪽에 각각 20kg의 추가 무게가 달렸다. 공기 베어링은 바닥으로 공기를 불어 마이크로미터 수준의 공기 틈을 만들어 플랫폼이 마찰 없이 떠 있게 했다. 우주선 모형들은 태양을 모사하는 단일 조명만 비추는 긴 어두운 방에 매달렸다.

랑데부 시험에서는 두 개의 카메라 체계가 시험됐으며, 서비스 우주선을 표적에서 수백 미터 떨어진 위치에서 수 센티미터 거리까지 접근시켰다. 항법 시스템의 카메라는 표적 우주선 인터페이스 면의 흑백 마커에 고정됐으며, 이 마커는 QR 코드와 닮았다.

도킹 시험에서 서비스 측 도킹 기구는 4cm 간격에서 시작해 클라이언트의 수동 포획 인터페이스에 고정됐다. 재급유용 포트 하나와 전력·데이터 전송용 포트 하나도 각각 대응 부위에 연결됐다.

달 산업을 추적하는 독자라면, 우주선이 재급유·수리·재교정·새 임무로의 재사용을 할 수 있게 하는 랑데부·도킹 기술이 검증된다는 점이 중요하다. 이번 시험은 그러한 기반 인터페이스를 하드웨어로 확인했다.

ESA가 모든 우주선 제조사를 위한 개방형·상호운용·모듈형 생태계 표준을 개발하고 있다는 점도 관련된다. 재급유와 전력·데이터 전송용 포트가 연결된 도킹 시험은 상호운용 인터페이스의 실제 검증 사례다.