▲차세대소형위성 2호에 부착된 레오도스(LEO-DOS) ⓒ 우주항공청
우리나라 연구진이 독자 개발한 우주방사선 측정 장비 '레오도스(LEO-DOS)'가 애초 목표를 넘어선 2년 9개월간의 임무를 성공적으로 마치고 운용을 종료했다.
15일 우주항공청과 한국천문연구원에 따르면 2023년 5월 25일 누리호 3차 발사를 통해 우주로 향한 차세대소형위성 2호 탑재체 '근지구 우주방사선 측정 장비(Low-Earth Orbit Space Radiation Dosimeter, LEO-DOS)'가 모든 임무를 완료했다.
레오도스는 근지구 궤도에서 우주방사선을 하전입자와 중성자로 구분해 측정하는 장비다. 우주비행사와 위성의 방사선 피폭 수준을 예측할 수 있는 핵심 데이터를 확보하는 역할을 맡았다. 발사 후 약 한 달간 초기 점검을 거쳐 2023년 6월 22일부터 본격적인 관측을 시작했으며, 목표 임무 기간(2년)을 크게 웃도는 2년 9개월 동안 안정적으로 작동했다.
▲레오도스 임무기간 누적 우주방사선 전천 지도레오도스가 임무 기간 동안 관측한 전 지구 우주방사선(하전입자 및 중성자) 전천 지도(적색에 가까울수록 누적 방사선량이 높음). 국제우주정거장(ISS)의 궤도상 관측이 불가능했던 극지방 상공의 방사선 환경을 정밀조사함으로써 전 지구적 관측 공백을 메웠다. (위) 누적 하전입자 전천 지도. (아래) 누적 중성자 전천 지도. ⓒ 우주항공청
우주청은 이번 임무를 통해 연구진은 ▲전 지구 우주방사선 지도 구축 ▲태양 활동 극대기(2024~2025년) 동안 방사선량 약 40% 감소 확인 ▲2003년 이후 가장 강력한 태양 입자 폭발 현상(GLE 75) 실시간 관측 ▲약 550km 저궤도에서의 중성자 측정 등 의미 있는 성과를 거뒀다고 설명했다.
특히 주목되는 점은 태양 활동이 활발해질수록 외부에서 유입되는 우주방사선이 오히려 줄어든다는 사실을 관측으로 입증했다는 것이다. 이는 태양이 강한 자기장과 입자 방출을 통해 지구로 유입되는 고에너지 우주방사선을 차단하는 '천연 방패' 역할을 한다는 점을 실제 데이터로 확인한 결과다.
▲GLE 75 관측2024년 5월 발생한 ‘X5.8등급 태양흑점폭발’ 관측 결과. 이번 플레어는 가장 높은 등급인 ‘X 등급’에 속한다. 태양관측위성(SDO)이 포착한 강력한 태양흑점폭발(플레어) 장면. ⓒ 우주항공청
▲2024년 5월 발생한 ‘X5.8등급 태양흑점폭발’ 관측 결과. 이번 플레어는 가장 높은 등급인 ‘X 등급’에 속한다. 동 시간대의 GOES 위성(오른쪽 위)과 레오도스(오른쪽 아래)가 관측한 양성자 유입량 변화. ⓒ 우주항공청
레오도스는 한국천문연구원의 남욱원 박사 연구팀이 국내 기술로 독자 개발한 장비라는 점에서도 의미가 크다. 그동안 해외 의존도가 높았던 우주환경 관측 기술을 자체적으로 확보했다는 평가다.
강경인 우주청 우주과학탐사부문장은 "이번 성과는 저궤도 방사선 환경에 대한 정밀 데이터를 확보했다는 점에서 위성 설계와 우주비행사 안전 기준 수립, 항공기 승객 방사선 피폭 연구 등에 활용될 수 있다"면서 "앞으로 지구 저궤도뿐만 아니라 태양권까지, 우리 기술로 우주환경을 직접 관측하고 이해할 수 있는 역량을 넓혀 나가겠다"라고 밝혔다.