NASA, 광포레시스 센서로 '이그노어스피어' 관측 추진

• NASA의 NIAC 프로그램이 풍선으로 도달하기엔 너무 희박하고 위성 궤도보다는 낮은 고도(30~100km)인 '이그노어스피어(ignorosphere)'를 관측하기 위한 센서 연구를 지원함.
• 이 센서는 빛의 압력을 이용하는 '광포레시스 효과(photophoretic effect)'를 통해 태양빛으로 추진력을 얻으며, 수개월간 고도 유지 가능.
• 배터리나 무거운 통신 장비 없이 작동하므로 비용과 무게를 획기적으로 낮춘 저비용 대기 관측이 기대됨.

핵심 기술

• 센서는 상단은 투명하고 하단은 어두운 소재로 설계되어 태양빛을 통해 상하 온도 차이를 발생시킴.
• 뜨거운 하단 면에 부딪히는 기체 분자가 더 큰 운동 에너지를 가지고 튕겨 나가면서 자연스러운 추진력을 생성함.
• 수명이 다하면 자외선으로 인해 분해되도록 설계하여 우주 쓰레기 발생을 방지함.

임무 운용 계획

• 배치: 고고도 풍선이나 로켓이 30km까지 센서를 운반하면, 이후 자동으로 평형 고도인 90~100km까지 상승함.
• 추적: 센서 자체 통신 장비를 제거해 중량을 최소화하고, 궤도 위성에서 LIDAR 광선을 쏘아 센서에 반사되는 빛을 통해 추적하는 방식을 채택함.

과제 및 전망

• 야간 고도 유지: 태양빛을 이용하므로 밤에는 고도가 낮아지는 변동성이 발생함.
• 데이터 처리: 수천 개의 센서를 동시에 LIDAR로 추적하고 데이터를 처리하는 기술적 난제가 남아있음.
• 개발 단계: 현재 NIAC 1단계 지원을 받고 있으며, 향후 성공적인 실전 임무 수행을 위한 2단계 개발을 목표로 함.