宇宙航空庁と韓国天文研究院は、米航空宇宙局(NASA)の有人月探査プロジェクト「アルテミス2」に搭載される韓国のキューブ衛星「K-ラドキューブ(K-RadCube)」が地上準備を終えたと29日に明らかにした。衛星は2〜4月の間に米国フロリダ州ケネディ宇宙センターから打ち上げられる予定である。
アルテミス2はNASAの大型ロケット「宇宙発射システム(SLS)」と有人宇宙船「オリオン(Orion)」の試験飛行任務で、宇宙飛行士4人が月を近接飛行した後に帰還する有人試験飛行として計画されている。K-ラドキューブはOrion宇宙船とロケットを接続する構造物に搭載され、同時に打ち上げられる。
K-ラドキューブの任務は、地球周辺に形成されたヴァン・アレン帯で宇宙放射線を高度別に測定することだ。ヴァン・アレン帯は地球をドーナツ状に取り巻く放射線領域で、深宇宙へ向かう有人探査機が通過せざるを得ない区間である。今回得られる観測データは、今後、地球から月へ移動する区間で放射線が宇宙飛行士にどのような影響を与え得るかを分析するのに活用される予定だ。観測データは打ち上げ後6カ月が経過すると全世界に公開される予定である。
宇宙放射線環境における半導体の影響評価のための実験も実施される。実験対象はサムスン電子の次世代半導体マルチチップモジュール、SKハイニックスの半導体メモリーチップである。研究陣は「放射線に曝露された半導体で生じる損傷やエラーがいつ、どの程度の強度の放射線環境で発生したのかを把握するため、線量測定データと半導体イベントを時系列で突き合わせて総合分析する計画だ」と明らかにした。
打ち上げ後、K-ラドキューブは海外地上局と初期交信を行った後、管制の指示に従い小型エンジンで軌道を少しずつ変更する作業に入る。初期軌道では近地点(地球に最も近い地点)の高度を地球基準で150kmに合わせ、その後の段階で約200kmへ引き上げて目標軌道に投入する方式である。
カン・ギョンイン宇宙航空庁宇宙科学探査部門長は「打ち上げ約5時間7分後にK-ラドキューブが射出されると見込む」と述べ、「射出直後約20分以内に衛星の生存を知らせる信号を最初に受信する手順を準備している」と明らかにした。最初の交信試行は射出後2時間以内に行われ、打ち上げから6〜7時間で衛星が正常作動中かどうかをある程度確認できる見通しである。
今回の事業は2024年5月に締結された韓米履行約定(IA)に基づく後続実行として推進された。天文研は衛星および放射線測定装置の開発、飛行認証、運用データ管理、任務終了後の廃棄手順などを担う。Nara Space Technologyは衛星の製作を、KT SATは衛星の運用を担当する。NASAはK-ラドキューブの搭載と打ち上げなど、打ち上げ関連の技術支援を統括する。
宇宙庁と天文研は、K-ラドキューブが一般的な低軌道衛星よりも厳しい条件を満たす必要がある任務だと説明した。有人飛行に適用される安全基準を満足しなければならず、SLS発射体の強い振動環境に耐えなければならない。打ち上げ後も最大7万km高度の高楕円軌道(地球に近い地点と遠い地点の差が大きい細長い軌道)の過酷な環境で迅速に交信を確保し、精密な軌道機動を実施しなければならない。
パク・ジェピルNara Space代表は「NASAの有人飛行安全基準に従い計3回の厳格なレビューを通過し、バッテリー安全基準を含め、熱暴走試験、リスクコントロール、破壊試験など一般のキューブ衛星では必須とされない手続きまで適用した」と明らかにした。
宇宙庁によると、K-ラドキューブは高楕円軌道で放射線帯を繰り返し通過する特性上、部品損傷の可能性があり、ミッションの最小期間は約2週間と計画した。24〜25時間の軌道周回を考慮すると、2週間で14〜15回程度の反復観測が可能だ。ただし太陽活動により放射線環境が大きく変動し得るため、生存期間は変わる可能性がある。
ユン・ヨンビン宇宙航空庁長は「K-ラドキューブは、韓国の深宇宙キューブ衛星の開発・運用能力と有人宇宙探査任務に適用可能な安全・信頼性技術を国際的に検証する事例になる」と明らかにした。