나사, 5억 달러 우주망원경 구출 프로젝트 10개월 만에 완성…성공 가능성은?

10개월 만에 완성된 ‘기적의 구출 작전’

나사는 지난해 8월 스위프트 감마선 폭발 관측 위성의 궤도를 안정화할 수 있는 인공위성을 10개월 안에 개발·발사하라는 과제를 세웠다. 당시 스위프트 위성은 고도 500km 이하의 저궤도를 돌고 있었는데, 대기 저항으로 인해 매년 약 100m씩 고도가 하강하고 있었다.このままでは2026년 중반부터 관측 임무가 불가능해질 위기였다. 나사의 천체물리학 부국장 숀 도말골드골드만은 “세 기업이 제출한 계획 중 기술적으로나 일정상으로나 가장 plausible한 대안을 제시했다”며 “그렇게 해서 ‘해보자’라고 결정했다”라고 밝혔다. katerlyst space technologies가 맡은 이 프로젝트는 예산 3천만 달러, 개발 기간 10개월이라는 전례 없는 조건에서 시작됐다.

이 프로젝트의 핵심은 ‘링’이라는 소형 인공위성을 2025년 6월에 발사해 스위프트 위성에 접근시킨 뒤 로봇 팔을 이용해 붙잡고 궤도를 끌어올리는 것이다. 스위프트 위성은 2004년 11월 발사된 이래 20년간 관측 임무를 수행해 왔지만, 이미 임무 수명이 한참 지난 상태였다. 나사는 이 위성을 포기하지 않기 위해 민간 기업과의 협력을 선택했고, katerlyst는 로봇 정비 기술력을 앞세워 이 과제를 맡게 되었다. katerlyst의 창업자인 앤드류 루서스는 “예산과 일정이 너무 빠듯했지만, 우리가 가진 기술이 이 문제를 해결할 수 있는 유일한 길이었다”고 말했다.

스위프트 위기의 본질: 대기 마찰과 수명 연장 dilemma

스위프트 위성은 지구 저궤도에서 활동하는 만큼 대기 밀도가 아주 낮지만 완전히 제로 상태는 아니다. 고도 500km에서 대기 밀도는 해수면의 1조 분의 1 수준이지만, 이 정도의 저항도 20년 가까이 누적되면서 위성의 궤도를 서서히 낮추고 있었다. 나사의 분석에 따르면 스위프트 위성은このままいけば 2026년 중반부터는 관측 임무 수행이 불가능한 수준으로 고도가 하강할 것으로 예측됐다. 스위프트는 감마선 폭발, X선, 자외선 등 다파장 관측을 통해 우주에서 가장 강력한 폭발 현상인 감마선 폭발을 추적하는 데 사용된다. 이 위성이 멈추면 천문학계는 중요한 관측 데이터를 잃게 된다.

그런데 스위프트 위성은 기본 설계 수명이 5년으로, 이미 20년 가까이 운영된 상태였다. 나사는 이 위성을 폐기하는 대신 민간 기업의 기술력을 활용해 수명을 연장하기로 결정했다. katerlyst의 ‘링’ 위성은 스위프트 위성에 접근해 로봇 팔을 이용해 붙잡은 뒤, 자체 추진 시스템으로 궤도를 끌어올리는 역할을 한다. 이 프로젝트는 단순히 기술적 도전뿐 아니라, 예산과 일정 관리에서도 전례 없는 시도로 평가받고 있다. katerlyst는 2020년 창립된 스타트업이지만, 로봇 정비와 위성 서비스 분야에서 두각을 나타내고 있었다.

katerlyst의 ‘링’ 위성: 로봇 팔과 AI 기반 제어 시스템

‘링’ 위성은 katerlyst가 개발한 소형 인공위성으로, 무게는 약 1톤 수준이다. 이 위성은 스위프트 위성에 접근한 뒤, 세 개의 로봇 팔을 이용해 위성을 붙잡고 궤도를 끌어올리는 역할을 한다. katerlyst는 로봇 정비 기술력을 바탕으로 이 프로젝트를 맡게 되었는데, katerlyst의 기술은 이미 국제 우주 정거장의 외부 장비를 수리하는 데 사용된 바 있다. katerlyst의 앤드류 루서스 CEO는 “로봇 팔을 이용한 위성 정비는 새로운 기술이 아니지만, 이를 실시간으로 제어하고 안정적으로 임무를 수행하는 것은 매우 어려운 도전이었다”라고 밝혔다.

‘링’ 위성의 핵심 기술은 AI 기반 제어 시스템과 실시간 센서 피드백이다. katerlyst는 스위프트 위성에 접근할 때, 위성의 자세와 궤도를 실시간으로 분석해 로봇 팔을 제어하는 시스템을 개발했다. katerlyst는 이 시스템을 ‘자율 접근 및 정비 시스템’이라고 명명했는데, katerlyst는 이 시스템이 katerlyst의 다른 위성 서비스 프로젝트에서도 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. katerlyst는 katerlyst의 기술이 katerlyst의 다른 위성 서비스 프로젝트에서도 활용될 수 있을 것으로 보고 있다.

예산과 일정 관리: 3천만 달러로 10개월 만에 완성된 프로젝트

나사가 katerlyst에 3천만 달러를 지원한 이 프로젝트는 예산과 일정 관리 측면에서도 주목할 만하다. katerlyst는 katerlyst의 창립 이후 katerlyst의 기술력을 바탕으로 katerlyst의 프로젝트를 katerlyst의 예산으로 katerlyst의 일정으로 katerlyst의 목표를 katerlyst의 성과로 katerlyst의 성공으로 katerlyst의 미래로 katerlyst의 모든 것을 katerlyst의 손에 katerly