저궤도 위성 임무 Clarity-1의 사후 분석 (이미지 및 비행 데이터 포함)

• Albedo의 첫 위성 Clarity-1은 초저궤도(VLEO)에서의 지속 운용 가능성을 입증하며, 상업 위성으로는 전례 없는 환경에서 성공적으로 작동함
• 공기저항 계수가 설계 목표보다 12% 우수했고, 원자산소(AO) 내구성이 검증되어 275km 고도에서 5년 수명의 모델을 확립함
• 자체 개발한 Precision 버스가 모든 하위 시스템에서 정상 작동하며, 클라우드 기반 지상 시스템과 온궤도 소프트웨어 업데이트 기능이 입증됨
• 이미징 체인 전 과정이 검증되어, 10cm급 가시광 해상도 달성에 필요한 기술의 98%를 확보했으나, CMG(자이로) 과열 문제로 통신이 중단됨
• Clarity-1은 VLEO 상업 운용의 가능성을 실증하며, Albedo는 이를 기반으로 차세대 위성 개발과 VLEO 확장을 추진 중임

VLEO 운용 검증

• Clarity-1은 SpaceX Transporter-13을 통해 발사되어 VLEO(초저궤도) 운용의 지속 가능성을 입증
  • 공기저항 계수가 설계 대비 12% 개선, 350~380km 고도에서 반복 측정으로 검증
  • 275km 고도에서 평균 5년 수명을 예측하는 모델 확립
• 원자산소(AO) 내구성 실험에서 전력 생산량이 일정하게 유지되어, AO 저항 설계의 효과 확인
• 100km 이상의 제어된 고도 하강, 태양 폭풍 대응, 모멘텀 관리 및 고장 탐지 시스템이 정상 작동
• 방사선 내성이 예상보다 4배 우수했고, 궤도 결정 정확도도 검증됨

Precision 버스의 비행 검증

• 2년 만에 개발된 Precision 버스가 TRL-9 수준으로 비행 검증 완료
  • 모든 하위 시스템과 자체 기술(비행 소프트웨어, 전자보드, 열 관리 시스템 등)이 정상 작동
• 클라우드 기반 지상 시스템이 25개 지상국과 자동 연동되어, 15분 단위로 임무 일정을 갱신
  • 하루 30회 이상의 자동 추진 계획 수행, 원격 제어 및 실시간 상태 추적 가능
• 14회의 비행 소프트웨어 업데이트와 1회의 FPGA 업데이트를 성공적으로 수행
  • 온궤도 소프트웨어 개선이 문제 해결의 핵심 역할을 함

초기 운용 및 완벽한 첫 4주

• 발사 후 3시간 만에 첫 교신 성공, 14시간 만에 Protect 모드 진입
• 4개의 CMG, 탑재체 전원, 열 균형, X-band 통신 등 주요 시스템이 빠르게 검증
• 800Mbps X-band 링크로 안정적 데이터 전송, 정밀한 CMG 포인팅 성능 확인
• 예상보다 훨씬 짧은 기간에 주요 기술 검증 완료

CMG 고장과 토크로드 제어

• 4월 14일, CMG 베어링 온도 상승으로 하나가 작동 중단
  • 자동 복구 실패 후, 나머지 CMG를 보호하기 위해 토크로드 기반 3축 제어로 전환
• 토크로드만으로 15~45도 오차 발생했으나, 반복적인 비행 소프트웨어 업데이트로 5도 수준까지 개선
• ISS를 안전하게 통과해 VLEO 진입, 망원경 보호 덮개 분리 성공

이미지 획득 및 처리

• 초기에는 토크로드 제어로 인해 이미지 흔들림과 오정렬 발생
  • 날씨 정보를 활용해 클라우드 없는 이미지 자동 선별
• 이후 3-CMG 제어 알고리듬 업로드 후 완벽 작동, 10분 내 7장 연속 촬영 및 전송 성공
• 지상 처리 파이프라인이 수초 내에 Slack으로 이미지 전송, 업계에서 드문 실시간 처리 속도 달성
• 센서 성능(동적 범위, 색상 정렬 등)과 지터/스미어가 목표 대비 각각 3배, 11배 개선
• 열화상 카메라로 도쿄만 선박, 제철소, 식생 구분 등 고품질 IR 이미지 확보

CMG 재발 문제와 통신 상실

• 두 번째 CMG에서도 동일한 온도 문제 발생, 윤활유 내열 한계가 원인으로 확인
• 여러 복구 시도에도 지속 운용 불가, 9개월 후 TT&C 라디오 메모리 오류로 통신 상실
• 그러나 VLEO 운용 데이터는 충분히 확보되어, 공기저항 모델과 AO 내구성 검증 완료
• LeoLabs 추적 결과, 위성은 여전히 자율 자세 유지 상태로 VLEO에서 하강 중

10cm 영상 목표의 98% 달성

• 10cm급 가시광 이미징 달성에 필요한 기술 중 98% 검증 완료
  • 공기저항, AO 내구성, 전력 시스템, 열 관리, 비행/지상 소프트웨어, 포인팅 알고리듬 등 모두 입증
• 남은 과제는 CMG 온도 관리 개선, 차기 설계에서 냉각 및 구조 강화 반영
• 부가적으로 보조 거울 강성 향상, 히터 용량 증대 등 설계 개선 완료

향후 계획

• 차세대 VLEO 임무에서 새로운 기능과 개선된 신뢰성을 검증 예정
• EO/IR 임무용 광학 탑재체 개발 지속, VLEO를 차세대 생산적 궤도층으로 확장 목표
• Clarity-1은 VLEO 운용, 항력 모델, AO 내구성, 고성능 버스를 모두 실증
• Albedo는 이를 기반으로 지속 가능한 초저궤도 상업 위성 시대를 추진 중임