기본 콘텐츠로 건너뛰기

우주 레이저 광통신을 테스트하는 나사



(The Optical Communications and Sensor Demonstration (OCSD) project uses CubeSats to test new types of technology in Earth's orbit. This work was funded by NASA’s Small Spacecraft Technology Program under the Space Technology Mission Directorate.
Credits: NASA/Ames Research Center)


(On tap for technology demonstration are small CubeSats equipped to evaluate optical laser communications and close proximity maneuvering in Earth's orbit.
Credits: The Aerospace Corporation)



 이전에도 한 번 소개드린 적이 있지만, 나사는 우주 공간 사이에 레이저를 이용한 고속 통신망을 테스트 하고 있습니다. (  http://blog.naver.com/jjy0501/100198595898 참조) 광통신 및 센서 데모 Optical Communications and Sensor Demonstration (OCSD)는 나사의 소형 우주선 기술 프로그램 (Small Spacecraft Technology Program (SSTP))의 지원을 받은 연구 프로젝트입니다.


 기존의 우주 통신망 구축은 무선 전파에 의존하는 것이었습니다. 이는 거리가 가까울때는 큰 문제가 없지만, 거리가 멀어지면 신호가 약해져 속도를 대폭 줄일 수 밖에 없었습니다. 레이저를 이용한 광통신은 속도면에서 대단히 빠르지만 아직 장거리 통신에 적합한 고출력 레이저 통신 연구는 걸음마 단계라고 할 수 있습니다. 


 OCSD는 장거리 레이저 통신 시스템을 테스트 하기 위한 것으로 우주 공간에서 레이저 통신을 테스트하지만, 대단히 작은 크기의 큐브셋을 사용하기 때문에 테스트 비용이나 시간이 크게 절약된다는 장점이있습니다. 10x10x10cm 모듈로 구성된 작은 큐브셋은 저렴한 가격으로 우주 프로그램을 진행할 수 있다는 점에서 상당히 매력적입니다. 


 OCSD 규브셋은 2.5kg에 불과한 가벼운 무게로 규격보다 큰 10x10x17cm 크기입니다. 이 큐브셋은 6W 출력의 레이저를 발사하며 200Mb/s의 데이터를 지구 궤도에서 지상으로 전송하거나 반대로 수신할 예정입니다. 초고속 통신망이 일반화된 세상에서 이는 별로 안 빨라 보일 수 있지만, 비슷한 세팅에서 이뤄지는 큐브셋 위성 무선 통신 대비 100배나 빠른 것이라고 연구팀은 설명했습니다. 


 지구 궤도에서 발사되는 레이저를 수신하는 시스템은 윌슨산 광통신 및 대기 관측소(Mt. Wilson Optical Communications and Atmospheric Measurements (MOCAM))에 설치되어 있습니다.


실제 테스트는 2016년 초가 될 예정입니다. 광통신은 확실히 빠르긴 하겠지만, 중간에 가로막는 물질이 있으면 통신이 끊기는 문제가 있습니다. 예를 들어 통신이 이뤄지는 사이를 새가 지나가거나 비행기가 지나간다면 통신이 끊기게 될 것입니다. 레이저 자체는 출력이 강하지 않기 때문에 야생 조류에 치명적이거나 항공기 사고를 만들진 않지만, 통신이 끊긴다는 것은 그 자체로 문제라고 하겠습니다. 


 따라서 실제 시스템이 가능해지려면 여러 개의 백업 시스템이 같이 (예를 들어 여러 개의 레이저를 동시에 이용하는 방법) 필요할지 모릅니다. 


 과연 우주 광통신이 가능할지, 그리고 지구를 넘어 달까지 (레이저 광통신의 미래 목표는 역시 달까지 고속 통신망 구축입니다. 앞서 LLCD 데모에서 실제로 가능하다는 것을 입증했습니다. 자세한 내용은 이전 포스트를 참조해 주십시요) 고속 통신망이 구축될 수 있을지 궁금합니다.   



 참고

태그

라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

 사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다.   문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다.  그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다.  사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다.  1. 입문자를 위한 책을 추천해달라  사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다...
댓글 4개
자세한 내용 보기

9000년 전 소녀의 모습을 복원하다.

( The final reconstruction. Credit: Oscar Nilsson )  그리스 아테나 대학과 스웨덴 연구자들이 1993년 발견된 선사 시대 소녀의 모습을 마치 살아있는 것처럼 복원하는데 성공했습니다. 이 유골은 그리스의 테살리아 지역의 테오페트라 동굴 ( Theopetra Cave )에서 발견된 것으로 연대는 9000년 전으로 추정됩니다. 유골의 주인공은 15-18세 사이의 소녀로 정확한 사인은 알 수 없으나 괴혈병, 빈혈, 관절 질환을 앓고 있었던 것으로 확인되었습니다.   이 소녀가 살았던 시기는 유럽 지역에서 수렵 채집인이 초기 농경으로 이전하는 시기였습니다. 다른 시기와 마찬가지로 이 시기의 사람들도 젊은 시절에 다양한 질환에 시달렸을 것이며 평균 수명 역시 매우 짧았을 것입니다. 비록 젊은 나이에 죽기는 했지만, 당시에는 이런 경우가 드물지 않았을 것이라는 이야기죠.   아무튼 문명의 새벽에 해당하는 시점에 살았기 때문에 이 소녀는 Dawn (그리스어로는  Avgi)라고 이름지어졌다고 합니다. 연구팀은 유골에 대한 상세한 스캔과 3D 프린팅 기술을 적용해서 살아있을 당시의 모습을 매우 현실적으로 복원했습니다. 그리고 그 결과 나타난 모습은.... 당시의 거친 환경을 보여주는 듯 합니다. 긴 턱은 당시를 살았던 사람이 대부분 그랬듯이 질긴 먹이를 오래 씹기 위한 것으로 보입니다.   강하고 억센 10대 소녀(?)의 모습은 당시 살아남기 위해서는 강해야 했다는 점을 말해주는 듯 합니다. 이렇게 억세보이는 주인공이라도 당시에는 전염병이나 혹은 기아에서 자유롭지는 못했기 때문에 결국 평균 수명은 길지 못했겠죠. 외모 만으로 평가해서는 안되겠지만, 당시의 거친 시대상을 보여주는 듯 해 흥미롭습니다.   참고  https://phys.org/news/2018-01-te...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

사막에서 식물을 재배하는 온실 Ecodome

 지구 기후가 변해가면서 일부 지역에서는 비가 더 많이 내리지만 반대로 비가 적게 내리는 지역도 생기고 있습니다. 일부 아프리카 개도국에서는 이에 더해서 인구 증가로 인해 식량과 물이 모두 크게 부족한 현상이 지속되고 있습니다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 아이디어들이 나오고 있는데, 그 중 하나가 사막 온실입니다.   사막에 온실을 건설한다는 아이디어는 이상해 보이지만, 실제로는 다양한 사막 온실이 식물재배를 위해서 시도되고 있습니다. 사막 온실의 아이디어는 낮과 밤의 일교차가 큰 사막 환경에서 작물을 재배함과 동시에 물이 증발해서 사라지는 것을 막는데 그 중요한 이유가 있습니다.   사막화가 진행 중인 에티오피아의 곤다르 대학( University of Gondar's Faculty of Agriculture )의 연구자들은 사막 온실과 이슬을 모으는 장치를 결합한 독특한 사막 온실을 공개했습니다. 이들은 이를 에코돔( Ecodome )이라고 명명했는데, 아직 프로토타입을 건설한 것은 아니지만 그 컨셉을 공개하고 개발에 착수했다고 합니다.   원리는 간단합니다. 사막에 건설된 온실안에서 작물을 키움니다. 이 작물은 광합성을 하면서 수증기를 밖으로 내보네게 되지만, 온실 때문에 이 수증기를 달아나지 못하고 갖히게 됩니다. 밤이 되면 이 수증기는 다시 응결됩니다. 그리고 동시에 에코돔의 가장 위에 있는 부분이 열리면서 여기로 찬 공기가 들어와 외부 공기에 있는 수증기가 응결되어 에코돔 내부로 들어옵니다. 그렇게 얻은 물은 식수는 물론 식물 재배 모두에 사용 가능합니다.  (에코돔의 컨셉.  출처 : Roots Up)   (동영상)   이 컨셉은 마치 사막 온실과 이슬을 모으는 담수 장치를 합쳐놓은 것이라고 말할 수 있습니다. 물론 실제로도 잘 작동할지는 직접 테스트를 해봐야 알 수...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기