회절형 태양돛을 이용한 소행성 충돌 방어 기술 연구

• 회절형 태양돛을 활용해 소행성과 정면으로 충돌함으로써 기존 운동체 충돌 방식보다 230배 이상의 강력한 방어 에너지 전달 가능.
• 기존 화학 로켓의 연료 한계를 극복하고 소행성과 반대 방향으로 궤도를 수정하는 'H-역전 궤도' 비행 실현.
• 회절형 태양돛은 미세 구조 광학 격자를 통해 돛의 각도를 바꾸지 않고도 빛의 추진력을 측면으로 조절해 효율성을 극대화함.

기존 방어 기술의 한계

• DART 임무는 소행성 뒤를 쫓아가며 충돌하는 방식으로, 충분한 속도를 내기 어렵고 오랜 시간이 소요됨.
• 운동 에너지 효율은 충돌 속도의 제곱에 비례하므로, 반대 방향에서 접근하는 정면충돌이 훨씬 더 큰 타격을 가할 수 있음.

회절형 태양돛의 혁신

• 전통적인 거울형 태양돛은 추진력을 얻기 위해 돛을 극단적으로 기울여야 하므로 태양광 수용 면적이 줄어드는 단점이 있음.
• 회절형 기술은 돛 전체 면적을 태양을 향하게 유지하면서도 빛을 측면으로 굴절시켜 추진력을 얻어 자세 제어가 용이함.

소행성 아포피스 시뮬레이션

• 연구진은 아포피스(Apophis)를 대상으로 시뮬레이션을 수행하여 200~300일 이내에 시속 100km의 속도로 충돌을 실현 가능함을 입증함.
• 이는 일반적인 반사형 태양돛을 사용할 때보다 임무 기간을 약 1년가량 단축할 수 있어, 시간적 여유가 부족한 긴급 상황에서 중요한 방어 수단이 될 것으로 기대됨.