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MIT, '4800배 빨라진' 우주 통신 기술 개발

2014.05.26 Stephen Lawson   |  ARN
미국 뉴 멕시코 사막 한 가운데에 설치돼 있는 지름 15cm짜리의 송신 망원경 4대를 이용하면 달을 공전하고 있는 위성에 초고속 인터넷 통신망을 제공할 수 있다.

이번 4대의 망원경은 MIT 레이저 링크 계획의 일환이다. 레이저 링크란 우주선, 달, 화성 기지 등과 고속 통신망을 구축하려는 프로젝트다. MIT 대학의 연구원들은 다음 달에 열릴 ‘옵티컬 소사이어티(The Optical Society)’ 컨퍼런스에서 이 시스템에 대해 발표할 예정이다.

연구진에 따르면 LLCD(The Lunar Laser Communication Demonstration)는, 지난 해 9월 발사돼 현재 달 궤도에서 공전 중인 NASA의 소형 달 탐사선 LADEE(Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer)에 실려 있다.

MIT 측은 위성에서 지구로는 622Mbps 반대 방향으로는 19.44Mbps의 속도로 데이터를 전송하는 등, 현재까지 성공적으로 작동하고 있다고 밝혔다. 이는 기존 지구-달 전파 통신 기록보다 4,800배나 빠른 것이다.

NASA는 레이저가 현재 사용하고 있는 라디오 전파기를 대체해, 우주 공간에서의 통신 속도를 크게 증가시킬 것으로 기대하고 있다. 또한, 라디오 부품에 비해 무게가 현저히 적게 나가기에 앞으로 위성 기술에 큰 역할을 할 것으로 예상했다.

한편 연구진에 따르면 레이저를 달로 쏘아 보낼 때 가장 어려운 것이 바로 지구의 대기권을 통과하는 것이다. 레이저 빛이 우주 공간의 수신기에 도달하기도 전 대기권에 가로막혀 굴절되거나 강도가 약해지는 현상이 나타날 수 있다.

이 문제를 해결하기 위해 도입한 것이 바로 뉴 멕시코 화이트샌드 사막에 있는 4대의 우주 망원경이다. 망원경들은 데이터를 적외선 펄스에 실어 우주로 송출하는데, 각각의 망원경에 발사된 레이저는 굴절률이 서로 다른 공기층을 통과하게 된다. 이로 인해 4개의 망원경에서 발사한 레이저 중 하나가 대기권을 뚫고 LADEE에 도달할 수 있는 것이다.

MIT 측은 낮과 밤, 얇은 구름층, 신호 출력에 영향을 미치는 난기류 환경 모두에서 384,633km의 광학 링크 궤도 실험 결과는 성공적이었다며, 그 이유 가운데 하나로 강력한 신호 출력을 꼽았다. 지면 안테나에서의 발송 전력은 총 40와트인데, 이 중 LADEE의 수신기에 도달하는 비중은 10억분의 1도 되지 않는다.  그러나 이는 오류 없는 통신에 필요한 신호의 10배에 달하는 출력 강도라고 연구진은 설명했다. ciokr@idg.co.kr 
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