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한국형 달탐사 임무 예비 설계 소프트웨어의 개발

Development of Korean Preliminary Lunar Mission Design Software

  • 발행 : 2008.04.01

초록

향후 우리나라의 달탐사 임무에 대비하여 순간 추력을 이용한 한국형 달탐사 예비 임무 설계 소프트웨어를 개발하였다. 달 탐사 임무 수행을 위한 지구 출발 단계, 달 천이 단계, 달 도착 및 임무 수행 궤도 단계를 포함한 임무 설계가 이루어 졌다. 이 소프트웨어를 이용하면 순간 추력을 사용한 최적의 달탐사 비행궤적을 설계할 수 있다. 이를 바탕으로 우리나라의 우주 발사체인 KSLV-II를 사용할 때의 발사 가능한 달 탐사선의 최대 질량을 산출하여 보았다. 아울러 심우주 추적망을 이용하여 탐사선의 추적 가능 여부에 대한 해석이 이루어 졌으며 탐사선과의 통신, 태양 전지판의 지향점 해석 그리고 식기간의 분석을 위한 지구-달-탐사선-태양 간의 기하학적 위치에 대한 해석도 함께 이루어졌다.

Preparing for future Korean Lunar missions, preliminary Lunar mission design software is developed using a impulsive thrusting method. Developed software is capable of design and analysis every required mission phases to design Lunar mission, including the Earth departure, Lunar transfer, Lunar arrival and mission operation phases. Also, assuming that KSLV-II is selected as a launch vehicle, future Korean Lunar explorer's mass budget is estimated based on driven optimal trajectory characteristics. Tracking analysis is also performed using Deep Space Network including angle geometry analysis between Earth - Moon - Lunar explorer - Sun which are very important for communication, solar panel pointing strategy and eclipse analysis when Lunar missions are under designing phase.

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참고문헌

  1. National Space Science Data Center Homepage, http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary /planets/moonpage.html (검색일 2007년 10월 12일)
  2. 김두환, "한국형 우주 개발 추진전략 방안 - 위성 개발을 중심으로-", 한국과학기술정보연구원 기술동향분석보고서, 2003
  3. 백지훈, "화성 탐사 위성의 천이 궤도 결정과 수치 적분을 이용한 궤적 산출", 연세대학교 대학원, 석사학위논문, 서울, 2002
  4. 이성섭, "비선형 최적화 기법을 이용한 행성간 최적 궤적 결정", 연세대학교 대학원, 석사학위논문, 서울, 2003
  5. 유성문, 송영주, 박은서, 박상영, 최규홍, 윤재철, 임조령, 김방엽, 김한돌, 최준민, 김병교, "나로 우주센터에서 화성 탐사선 발사를 위한 최적 시간대 결정", 한국우주과학회지, 제20권 제4호, 2003, pp. 299-312
  6. 송영주, 유성문, 박은서, 박상영, 최규홍, 윤재철, 임조령, 김방엽, 김한돌, 최준민, 김병교, "행성 근접 통과를 이용한 목성 탐사선의 최적 발사 시기", 한국우주과학회지, 제21권 제2호, 2004, pp. 153-166
  7. 김해연, 박은서, 송영주, 유성문, 노경민, 박상영, 최규홍, 윤재철, 임조령, 최준민, 김병교, "행성간 탐사를 위한 심우주 추적망 관측모델 개발", 한국우주과학회지, 제21권 제4호, 2004, pp. 361-370
  8. 박은서, 송영주, 유성문, 박상영, 최규홍, 윤재철, 임조령, 최준민, 김병교, "행성 탐사 항행해 결정을 위한 동력학 모델 개발", 한국우주과학회지, 제22권 제4호, 2005, pp. 463-472
  9. 송영주, 박은서, 유성문, 박상영, 최규홍, 윤재철, 임조령, 김한돌, 최준민, 김학정, 김병교, "화성 근접 탐사를 위한 우주선의 궤도전파 소프트웨어", 한국우주과학회지, 제21권 제4호, 2004, pp. 351-360
  10. 송영주, 박은서, 유성문, 박상영, 최규홍, 윤재철, 임조령, 최준민, 김병교, "B-평면 조준법을 이용한 화성 탐사선의 궤적 보정을 위한 최적의 기동 설계", 한국우주과학회지, 제22권 제4호, 2005, pp. 451-462
  11. Eun-Seok Lee, Keun-Shik Chang and Chul Park, "Design Study of a Korean Mars Mission", KSAS International Journal, Vol. 5, No.2, 2004, pp. 54-61
  12. 송영주, 유성문, 박은서, 박상영, 최규홍, 윤재철, 임조령, 최준민, 김병교, "KSLV-III를 이용한 한국형 화성탐사 임무의 설계", 한국우주과학회지, 제23권 제4호, 2006, pp. 355-372 https://doi.org/10.5140/JASS.2006.23.4.355
  13. 이동한, 방효충, "저추력기를 이용한 연료 최적의 지구탈출 궤적 설계 연구", 한국항공우주학회지, 제35권 제7호, 2007, pp. 647-654 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2007.35.7.647
  14. George, C., "Space Flight Handbooks Volume 2, Lunar Flight Handbook Part 2. Lunar Mission Phases", Office of Scientific and Technical Information, NASA, Washington, D.C., 1963
  15. Ronald, K. and William, P., "Injection conditions for Lunar Trajectories", Goddard Flight Center, Greenbelt, Maryland, 1965
  16. Standish, E. M., "JPL planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405", JPL, California, 1998
  17. Davies, M. E., Abalakin, V. K., Brahic, A., Bursa, M., Chovitz, B. H., Lieske, J. H., Seidelmann, P. K., Sinclair, A. T. and Tjuflin, Y. S., "Report of the IAU/IAG/COSPAR working group on catographic coordinates and rotational elements of the planets and satellites:1991", Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy, Vol. 53., 1992, pp. 377-397 https://doi.org/10.1007/BF00051818
  18. Hale, F. J., Introduction to Space Flight, Prentice Hall, New Jersey, 1994, pp.83-124
  19. Battin, R. H., Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics, AIAA, Virginia, 1999, pp. 295
  20. Philip, E. G., Walter, M. and Michael, A. S., "User's guide for SNOPT Version 6, A fortran package for Large-Scale nonlinear programming", University of California, California, 2002
  21. Stephen, E., Interplanetary Mission Design and Analysis, Springer, Chichester, 2006, pp.43-49., pp. 28-35
  22. Sergeyevsky, A. B., Snyder, G. C., and Cunniff, R. A. "Interplanetary Mission Design Handbook, Volume 1, Part 2", JPL, California, 1983
  23. Vallado, D. A., Fundamentals of Astrodynamics and Applications 2nd Ed., Space Technology Library, California, 2001, pp.303-323. pp.156-179., pp. 285-297
  24. Deep Space Network Homepage, JPL, http://deepspace.jpl.nasa.gov/dsn/, (검색일 2007년 10월 18일)
  25. Andolz, F. J., Dougherty, T. A. and Binder, A. B., "Lunar Prospector Mission Handbook", Locheed Martin Missiles & Space co. California, 1998

피인용 문헌

  1. Trans Lunar Injection (TLI) Maneuver Design and Analysis using Finite Thrust vol.38, pp.10, 2010, https://doi.org/10.5139/JKSAS.2010.38.10.998
  2. Analysis on Tracking Schedule and Measurements Characteristics for the Spacecraft on the Phase of Lunar Transfer and Capture vol.31, pp.1, 2014, https://doi.org/10.5140/JASS.2014.31.1.51
  3. Analysis of Delta-V Losses During Lunar Capture Sequence Using Finite Thrust vol.28, pp.3, 2011, https://doi.org/10.5140/JASS.2011.28.3.203
  4. The Earth-Moon Transfer Trajectory Design and Analysis using Intermediate Loop Orbits vol.26, pp.2, 2009, https://doi.org/10.5140/JASS.2009.26.2.171
  5. Lunar CubeSat Impact Trajectory Characteristics as a Function of Its Release Conditions vol.2015, 2015, https://doi.org/10.1155/2015/681901