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과학기술위성 3호 주탑재체 MIRIS의 비행모델 우주환경시험
문봉곤,박영식,박귀종,이덕행,이대희,정웅섭,남욱원,박원기,김일중,차원호,신구환,이상현,서정기,박종오,이승우,한원용,Mun, Bong-Gon,Park, Yeong-Sik,Park, Gwi-Jong,Lee, Deok-Haeng,Lee, Dae-Hui,Jeong, Ung-Seop,Nam, Uk-Won,Park, Won-Gi,Kim, Il-Jung,Cha, Won 한국천문학회 2012 天文學會報 Vol.37 No.2
러시아 발사체 드네프르에 의해 발사될 과학기술위성 3호의 주탑재체 다목적적외선영상시스템, MIRIS (Multipurpose InfraRed Imaging System)는 한국천문연구원에서 주관하여 개발되었다. 그 구성 카메라인 EOC (Earth Observation Camera)는 한반도재난감시를 수행하고, SOC (Space Observation Camera)는 우리 은하 평면의 근적외선 서베이 관측을 통해 $360^{\circ}{\times}6^{\circ}$ Paschen-${\alpha}$ 방출선 지도를 작성하고 I, H 밴드 필터를 이용해서 황도 남북극에 대한 적외선우주배경복사를 관측한다. MIRIS 비행모델이 제작 완료되었고, 그 구성 기기인 SOC, EOC, 전장박스에 대한 최종 우주환경시험을 수행하였다. 과학기술위성 3호의 비행모델 우주환경시험은 진동시험과 열진공시험으로 이뤄지며, 그 시험 규격은 문서에 규정된 Acceptance Level로 수행된다. 충격시험은 공학인증모델을 통해 검증되었다. 열진공시험은 한국천문연구원에서 수행되었으며, 진동시험은 한국과학기술원 인공위성센터에서 수행되었다. 또한 전체 위성이 조립된 후 과학기술위성 3호의 열진공시험은 한국항공우주연구원에서 수행되었다. 이 발표에서는 MIRIS 비행모델에 대한 환경시험과정 및 결과를 보고하고, 과학기술위성이 전체적으로 조립된 후의 MIRIS 진동 및 열진공 시험 결과도 함께 논의한다.
MIRIS 지구관측 적외선카메라 인증모델 성능 시험 및 Field Test
문봉곤,박영식,이창희,박성준,차상목,이대희,정웅섭,남욱원,박장현,육인수,가능현,이미현,이덕행,양순철,김영주,이기훈,정한,이승우,한원용 한국우주과학회 2009 한국우주과학회보 Vol.18 No.2
과학기술위성 3호의 주탑재체인 MIRIS (Multi-purpose InfraRed Imaging System)는 우주관측카메라 (Space Observation Camera, SOC)와 지구관측카메라 (Earth Observation Camera, EOC)가 독립적인 시스템으로 구성되어 있다. 지구관측카메라는 유효 구경 100 mm, F/5의 광학계로 3-5 마이크론 파장영역을 관측하며, 국내에서 개발된 적외선 검출기의 우주 인증 시험과 유사시 한반도 적외선 감시를 주요 목적으로 하고 있다. 고도 700km에서 지상을 볼 때 약 42m/pixel의 공간분해능을 나타낼 것으로 기대하고 있다. 지구관측카메라의 인증 모델 (Qualification Model)은 냉동기를 제외한 모든 부품이 국내기술로 제작되었으며, 미러 본딩 및 릴레이 렌즈 조립 기술, 적외선 영상 검교정 기술 등 다양한 경험과 도전을 제공했다. 이 발표에서는 지구관측카메라 인증모델을 이용하여 수행한 주요 시험 과정을 소개한다. 국내 회사 (주)i3 system에서 제작된 적외선 검출기는 320 x 256 HgCdTe array (평균 양자효율 80% 이상) 이며 77K에서 정상적으로 운영된다. Micro Stirling Cooler에 의해 듀어는 전원을 켠 후 5분 이내에 검출기 운영온도인 77K까지 내려간다. 적외선 광학계의 정렬, 시스템 MTF 측정, 흑체 측정 및 검교정 작업을 수행한 후 야외에서 다양한 경우에 대해 Field Test를 진행했다. 이 발표에서는 Field Test 과정과 이를 통해 얻은 결과를 발표하고, FM (Flight Model) 제작에 있어 수정해야 할 사항들을 제안해 본다.
문봉곤,정웅섭,차상목,이창희,박성준,이대희,육인수,박영식,박장현,남욱원,양순철,이선희,이승우,한원용,Moon, B.K.,Jeong, W.S.,Cha, S.M.,Ree, C.H.,Park, S.J.,Lee, D.H.,Yuk, I.S.,Park, Y.S.,Park, J.H.,Nam, U.W.,Matsumoto, Toshio,Yoshida, Seiji,Yang, 한국천문학회 2009 天文學論叢 Vol.24 No.1
MIRIS is the main payload of the STSAT-3 (Science and Technology Satellite 3) and the first infrared space telescope for astronomical observation in Korea. MIRIS space observation camera (SOC) covers the observation wavelength from $0.9{\mu}m$ to $2.0{\mu}m$ with a wide field of view $3.67^{\circ}\times3.67^{\circ}$. The PICNIC HgCdTe detector in a cold box is cooled down below 100K by a micro Stirling cooler of which cooling capacity is 220mW at 77K. MIRIS SOC adopts passive cooling technique to chill the telescope below 200 K by pointing to the deep space (3K). The cooling mechanism employs a radiator, a Winston cone baffle, a thermal shield, MLI (Multi Layer Insulation) of 30 layers, and GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic) pipe support in the system. Optomechanical analysis was made in order to estimate and compensate possible stresses from the thermal contraction of mounting parts at cryogenic temperatures. Finite Element Analysis (FEA) of mechanical structure was also conducted to ensure safety and stability in launching environments and in orbit. MIRIS SOC will mainly perform Galactic plane survey with narrow band filters (Pa $\alpha$ and Pa $\alpha$ continuum) and CIB (Cosmic Infrared Background) observation with wide band filters (I and H) driven by a cryogenic stepping motor.
MIRIS 충격시험에서의 광학계 안정성 확보를 위한 연구
문봉곤,박성준,박귀종,이대희,정웅섭,박영식,표정현,남욱원,이덕행,이승우,한원용,Moon, B.K.,Kanai, Yoshikazu,Park, S.J.,Park, K.J.,Lee, D.H.,Jeong, W.S.,Park, Y.S.,Pyo, J.H.,Nam, U.W.,Lee, D.H.,Ree, S.W.,Matsumoto, Toshio,Han, W. 한국천문학회 2012 天文學論叢 Vol.27 No.3
MIRIS, Multi-purpose Infra-Red Imaging System, is the main payload of STSAT-3 (Korea Science & Technology Satellite 3), which will be launched in the end of 2012 (the exact date to be determined) by a Russian Dnepr rocket. MIRIS consists of two camera systems, SOC (Space Observation Camera) and EOC (Earth Observation Camera). During a shock test for the flight model stability in the launching environment, some lenses of SOC EQM (Engineering Qualification Model) were broken. In order to resolve the lens failure, analyses for cause were performed with visual inspections for lenses and opto-mechanical parts. After modifications of SOC opto-mechanical parts, the shock test was performed again and passed. In this paper, we introduce the solution for lens safety and report the test results.
문봉곤,김용하,이유,김준,MOON BONG-KON,KIM YONG HA,YI YU,KIM JHOON 한국천문학회 2001 Journal of The Korean Astronomical Society Vol.34 No.1
For the planned experiments of Korea Sounding Rocket-III (KSR-III), we have constructed a model of MUV dayglow in the mid-latitude. The model computes relative intensities of individual emission lines in the Vegard-Kaplan and 2PG band systems of $N_2$ in the wavelength range of 2500-3500${\AA}$. In addition to the emission lines, solar scattered continuum was computed by an extended LOWTRAN7 code, in which we have included solar scattering in altitudes higher than 100 km by using MSIS90 thermosphere model. Ratios among vibrational bands of VK and 2PG system, were computed from the observed MUV dayglow spectra of Cleary et al. (1995). The model provides MUV dayglow intensitiy profiles with a wavelength resolution of 3.13${\AA}$ as a function of altitude. The computed intensity profiles have been utilized in designing the KSR-III airglow photometers.