비즈니스 기회
미래 EU 우주 생태계에 동력을 공급
지난 10년 동안 마이크로일렉트로닉스의 발전과 발사 비용 절감으로 궤도에 진입하는 위성의 수가 증가했습니다. 현재 수만 개의 위성이 지구 관측, 항법 및 통신을 개선하기 위해 향후 몇 년 동안 발사될 계획입니다.
현재 지구 저궤도(LEO)에는 5,000개 이상의 위성이 200km에서 1,600km 사이의 고도에서 지구를 돌고 있습니다. 그러나 LEO 위성은 지구와의 거리가 점차 감소하는 궤도 붕괴를 겪기 때문에 궤도 '스테이션 유지'를 위한 효율적인 저추력 추진 시스템이 필요합니다.
전기 추진(EP)은 LEO 위성이 지구 상공을 계속 횡단할 수 있는 독보적인 자격을 갖춘 혁신적이고 가벼우며 매우 효율적인 기술입니다. 이 등급의 우주 추진력은 다양한 가능한 전기 및/또는 자기 수단을 통해 추진체를 가속하기 위해 전력을 사용합니다.
전력의 사용은 기존의 화학 추진기에 비해 위성 추진기의 성능을 향상시킵니다. 화학 시스템과 달리 EP는 우주선을 가속하는 데 매우 적은 질량을 필요로 합니다. 추진제는 기존 화학 추진기보다 최대 20배 더 빠르게 분출되므로 전체 시스템이 몇 배 더 효율적입니다.
이 사실은 궤도 내 서비스 및 운송 임무를 위한 우주선에 특히 중요합니다. 고출력 EP 시스템은 또한 더 높은 출력이 온보드 패널의 화학 추진제 또는 태양 에너지에 비해 더 높은 추력 값으로 변환되기 때문에 달, 화성 및 소행성 대응 임무에 기여할 수 있습니다.
EP는 EU 미래 우주 생태계와 우주 작전 및 운송 분야에서 유럽의 글로벌 리더십을 보장하기 위한 핵심 지원 및 전략 기술입니다. 또한 유럽의 개발은 중요한 우주 기술의 외국 공급업체에 대한 유럽의 의존도를 줄여 우주에 대한 독립적인 접근을 보장할 것입니다.
이 새로운 CORDIS Results Pack은 전기 추진에 관한 전략적 연구 클러스터(SRC) 내에서 EC가 자금을 지원하는 12개의 Horizon 연구 프로젝트의 주요 성과를 강조합니다. SRC는 두 가지 보완적인 기술 개발 라인을 따라 유럽 EP 연구를 강화했습니다.
첫 번째는 홀 이펙트 스러스터, 그리드 이온 엔진 및 고효율 다단계 플라즈마 스러스터와 같은 증분 기술에 중점을 두었습니다. 두 번째 세션에서는 혁신적인 스러스터 개념과 새로운 지원 기술을 포함하여 EP 분야에서 유망하고 잠재적으로 파괴적인 기술을 선보였습니다.
EPIC2 프로젝트는 연구 과제를 해결하는 활동을 식별하고 프로젝트의 활동과 결과를 평가했습니다. CHEOPS LOW POWER, CHEOPS MEDIUM POWER 및 ASPIRE는 이온을 효율적으로 가속하여 높은 추력을 생성하는 홀 효과 기술을 사용하여 EP 시스템을 개발했습니다. GIESEPP-MP는 유럽 최초의 플러그 앤 플레이 그리드 이온 엔진 표준 EP 플랫폼을 시연했습니다. HEMPT-NG2는 플라즈마 가두기를 위한 영구 자석을 사용하여 이온 추진 기술을 개발했습니다.
EP 분야에서 유망하고 잠재적으로 파괴적인 다른 개념에는 혁신적인 추진기 개념과 새로운 지원 기술이 포함되었습니다. HIPATIA는 비정지궤도 위성 및 기타 소형 우주선에 사용할 전자기 플라즈마 추진 시스템을 테스트했습니다. NEMESIS는 conventional 세라믹 보다 우수한 특성을 가진 electride 기반 음극 기술을 개발했습니다.
한편, iFACT는 연료 비용과 부피를 줄이기 위해 EP의 추진제로 요오드를 사용하는 방법을 조사했습니다.
PJP는 고체 금속 추진제를 사용하는 진공 아크 물리학을 기반으로 펄스 전기 추진기를 개발했습니다.
EDDA는 온보드 태양 전지판이 전력 변환기 없이 추진기에 전력을 공급하는 방법을 테스트했습니다.
AETHER는 기내 추진제 대신 상층 대기의 잔류 가스를 추진제로 사용하는 공기 호흡 기술에 중점을 두어 VLEO(Very Low-Earth Orbit)의 위성을 더 오래 사용하고 비용 효율성을 높일 수 있도록 했습니다.
이상의 기사는 2024년 5월 31일 CORDIS - EU research results pack에 게재된 “In-space electric propulsion: powering the future EU space ecosystem”제목의 기사 내용을 편집하여 작성하였습니다.
* 원문정보 출처 : In-space electric propulsion: powering the future EU space ecosystem (europa.eu)