항공 기판 패널로 JUICE 우주선 태양열 어레이 구현

출처 | 공수

Airborne(네덜란드 헤이그)은 목성에 대한 유럽 우주국(ESA) JUICE 임무의 태양열 어레이에 사용하기 위해 10개의 XL 기판 패널 중 마지막 4개를 Airbus Defense and Space Netherlands(네덜란드 레이덴)에 납품했습니다.

JUICE(JUpiter ICy moons Explorer)는 ESA가 Airbus Defense와 Space Netherlands를 주 계약자로 하여 개발 중인 행성간 우주선입니다. 이 임무는 목성의 위성인 가니메데, 칼리스토, 유로파를 연구할 것입니다.

태양으로부터의 극단적인 거리를 감안할 때 JUICE 우주선은 충분한 전력을 생성하기 위해 매우 큰 태양 전지판을 필요로 합니다. Airborne은 Airbus Defense와 Space Netherlands에 의해 JUICE의 태양열 어레이용 XL 기판 패널을 개발 및 제조하기 위해 선택되었습니다. 총 표면적이 85제곱미터인 이 위성은 행성간 임무에서 비행한 것 중 가장 큰 태양 전지판을 장착하게 됩니다. 각 개별 패널의 표면적은 9제곱미터입니다. 생산을 가능하게 하기 위해 Airborne은 오토클레이브의 최대 내경을 2.6미터에서 2.9미터로 확장하는 것을 포함하여 제조 장비를 수정했습니다.

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JUICE의 태양 전지판은 Airbus Defense와 Space Netherlands가 Airborne과 긴밀히 협력하여 개발 및 인증한 새로운 ARA Mk4 기술로 구축되었습니다. 이 기술은 20%의 비용 절감을 가능하게 하고 온도 범위를 확장하고 강성을 추가하여 태양 전지판의 견고성을 높입니다. 위성은 임무가 진행되는 동안 극한의 조건에 노출되기 때문에 패널은 최저 -240°C의 온도와 우주 방사선을 견뎌야 합니다.

기판 패널은 Toray Advanced Composites(이전의 TenCate Advanced Composites, Morgan Hill, CA, CA)에서 개발한 차세대 공간 프리프레그를 특징으로 하며 Toray에 따르면 이 프리프레그는 페이스시트, 에지 부재 및 패치를 포함한 영역에 사용됩니다. ARA Mk4의 소재 솔루션으로 구조용 복합재료용 에폭시 기반 열경화성 프리프레그인 Toray RS-36이 선택되었습니다.

위성이 목성 근처에서 노출될 극한의 온도로 인해 패널 설계 및 인터페이스에 대한 추가 자격이 필요했습니다. Airborne은 160개의 검증 테스트 샘플과 2개의 풀 사이즈 패널을 제조하여 2017년 1월에 납품했습니다. Airbus Defense와 Space Netherlands의 집중적인 테스트 캠페인 후에 Airborne은 총 10개의 기판 패널을 제조했습니다. 마지막 4개의 패널은 2019년 10월에 완료되었습니다. JUICE 임무의 발사는 2022년으로 계획되어 있습니다.

Airborne의 CEO인 Arno van Mourik은 “JUICE는 극도로 까다로운 우주 임무의 태양열 어레이를 위한 최첨단 기판 패널 기술 측면에서 우리가 할 수 있는 일의 훌륭한 예입니다. 이 위치를 기반으로 우리는 새로운 공간을 위한 저렴한 공간 패널 영역으로 나아가기로 결정했습니다. 고급 기판에 대한 우리의 지식과 복합재 산업화 영역에서의 역량을 결합하면 새로운 우주 시장에 고성능이면서 동시에 매우 저렴한 솔루션을 대량으로 제공할 수 있게 될 것입니다.”