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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

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