화성 탐사를 위한 화성 대기 진입-감속-착륙 핵심 기술 설계 및 시연

달/화성 탐사 및 자원활용을 위한 핵심 기술 개발을 통하여 우주기술 인력 양성을 목표한다. 국내 우주 개발 로드맵에 따라 우주탐사 및 자원 활용 기술의 필요성이 증대되고 있으며, 이에 따라 우주탐사의 전과정을 이해하는 인재 양성이 중요하다.본 과제에서는 우주탐사 및 자원 활용 분야의 인재 양성을 목표로 하며 이를 위해 산학연 연계를 통한 우주 핵심 기술 시...

본 과제에서는 달/화성 탐사의 정밀 천측 항법 및 비행 제어 시뮬레이터와 다목적 우주탐사 로버 시스템, 수전해 추력기 시스템을 적용하는 시제품을 설계/제작하여 극지 조건과 우주환경 조건에서 시험을 수행한다. 이를 통해 각 주요 핵심 기술의 성능 평가를 수행한다. 1차년도에서는 탐사 요구 핵심 기술의 기초 개념을 확보하고, 달/화성 조건에 부합한 항법 및 자세 제어 설계 기법을 수립하며, 분광기 및 자원 채굴, 회수 장비의 기초 개념 설계를 수행한다. 수전해 추력기 구성품의 기초 기술을 확보한다. 2차년도에는 궤도 시나리오 및 궤도 자세제어 설계/실험을 수행하여 성능 검증을 수행한다. 채굴 시스템의 경우 분광기 센서부/전자부 제작, 자원 추출 장치의 기초 DB를 제작한다. 수전해 추력기 구성품의 기초 작동 실험을 통하여 요구 조건을 도출하기 위한 구성품 보완을 수행한다. 3차년도의 경우 달/화성 탐사 요구조건에 부합한 항법 설계 및 착륙 위치 추정 기술 설계를 수행한다. 탐사 로버의 구성품 시험을 통하여 분광기 성능, 채굴 성능, 자원활용 성능을 평가한다. 또한 장시간 연소 실험을 통한 추력 제어와 촉매 점화의 피로도 수명 테스트를 통하여 수전해 추력기의 성능 평가를 수행한다. 4차년도는 자율 착륙 기법 알고리즘 개발 및 성능 검증 실험과 자세제어 성능 시험을 수행한다. 분광기와 채취, 자원활용 장치를 통합하여 로버 시스템 검증을 완료한다. 추력시스템 또한 구성품 통합과 우주 환경 조건에 적용하여 작동 검증을 수행한다. 최종적으로 자율 착륙 항법 및 자세 제어 기술 성능을 보완한다. 통합된 로버 시스템으로 실제 극지 환경에서 작동 프로세스를 따라 최종 시연을 수행한다. 동일 환경에서 수전해 시스템을 시연하며, 탐사 시스템 상용화를 수행한다.

본 과제에서는 달/화성 탐사의 정밀 천측 항법 및 비행 제어 시뮬레이터와 다목적 우주탐사 로버 시스템, 수전해 추력기 시스템을 적용하는 시제품을 설계/제작하여 극지 조건과 우주환경 조건에서 시험을 수행한다. 이를 통해 각 주요 핵심 기술의 성능 평가를 수행한다. 1차년도에서는 탐사 요구 핵심 기술의 기초 개념을 확보하고, 달/화성 조건에 부합한 항법 및 자세 제어 설계 기법을 수립하며, 분광기 및 자원 채굴, 회수 장비의 기초 개념 설계를 수행한다. 수전해 추력기 구성품의 기초 기술을 확보한다. 2차년도에는 궤도 시나리오 및 궤도 자세제어 설계/실험을 수행하여 성능 검증을 수행한다. 채굴 시스템의 경우 분광기 센서부/전자부 제작, 자원 추출 장치의 기초 DB를 제작한다. 수전해 추력기 구성품의 기초 작동 실험을 통하여 요구 조건을 도출하기 위한 구성품 보완을 수행한다. 3차년도의 경우 달/화성 탐사 요구조건에 부합한 항법 설계 및 착륙 위치 추정 기술 설계를 수행한다. 탐사 로버의 구성품 시험을 통하여 분광기 성능, 채굴 성능, 자원활용 성능을 평가한다. 또한 장시간 연소 실험을 통한 추력 제어와 촉매 점화의 피로도 수명 테스트를 통하여 수전해 추력기의 성능 평가를 수행한다. 4차년도는 자율 착륙 기법 알고리즘 개발 및 성능 검증 실험과 자세제어 성능 시험을 수행한다. 분광기와 채취, 자원활용 장치를 통합하여 로버 시스템 검증을 완료한다. 추력시스템 또한 구성품 통합과 우주 환경 조건에 적용하여 작동 검증을 수행한다. 최종적으로 자율 착륙 항법 및 자세 제어 기술 성능을 보완한다. 통합된 로버 시스템으로 실제 극지 환경에서 작동 프로세스를 따라 최종 시연을 수행한다. 동일 환경에서 수전해 시스템을 시연하며, 탐사 시스템 상용화를 수행한다.