Satellite Laser Ranging (SLR)은 지구상의 관측소와 반사경을 장착하고 있는 인공위성 사이의 거리를 정밀하게 측정하는 기술로서, 매우 짧은 시간 동안 레이저 빛을 지상의 망원경에서 위성으로 발사하고 위성의 레이저반사경에 의하여 역 반사 된 광신호가 지상의 망원경으로 돌아온 왕복시간을 측정하여 지상의 한 점과 위성간의 거리를 정밀하게 측정하는 관측시 스템이다. 한국천문연구원에서는 2008년부터 우주측지용 레이저 추적시스템 개발 사업을 추진해 왔으며, 2012년 말 40 cm급 이동형 SLR을 국내 독자기술로 개발 완료하여 세종시에서 현재 운영 중에 있다. 세종 SLR 시스템은 KHz 레이저 반 복률로 위성까지의 거리 측정을 수행하며, 고도 300 km에서 25,000 km 이내의 반사경 장착 인공위성을 주요 타겟으로 우 주과학 연구에 매진하고 있다. 또한 2015년부터 개발하여 현재 시험 운영 중인 거창 SLR 시스템은 1 m 주경의 망원경으 로 구성되어 있으며, 고도 250 km에서 36,000 km 이내의 반사경 장착 인공위성을 포함한 우주물체에 대한 레이저 거리측 정을 목표로 하고 있다. 본 논문에서는 우주과학 및 우주감시 연구를 목표로 한국천문연구원에서 개발하여 운영 중인 국내 SLR 시스템에 대한 개발 현황 및 향후 운영 계획에 대해서 소개하고자 한다.

Current Status and Plan of Korean Satellite Laser Ranging System

Mansoo Choi, Sung-Yeol Yu, Ki-Pyoung Sung, Eunseo Park, Hyung-Chul Lim, Jong Uk Park, Sang Jeong Lee

Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) has proceeded a governmental program named Accurate Ranging system for Geodetic Observation (ARGO) since 2008 to develop one mobile and one fixed Satellite Laser Ranging (SLR) systems, Sejong and Geochang SLR System respectively. Sejong SLR System, which will be completely developed in 2011, has the separate optical path that employs the 40cm receiving and 10 cm transmitting telescopes. The system is a semi-automated and kHz laser ranging system with the single shot range precision of about one centimeter and NP precision better than 5 mm for LAGEOS satellite. Sejong SLR System is capable of tracking satellites with the laser retro-reflector array in the range of 300 to 25,000 km altitude and will provide 24 hour tracking coverage including daylight tracking. Geochang SLR System, which is equipped with a telescope of 1 m diameter, has the common optical path and its development will actually begin from 2012. Its basic function is also laser ranging to satellites with the laser retro-reflector array and it can have an additional function such as satellite imaging using an adaptive optics and space debris laser ranging. This paper presents current status and plan of Sejong & Geochang SLR System which are development by KASI. SLR is considered to be the most accurate technique currently available for the precise orbit determination of Earth satellites. The SLR technique measures the time of flight between pulses emitted from laser transmitter and pulses returned from satellites with laser retro-reflector array. It provides millimeter level precision of range measurements between SLR stations and satellites.

Speaker 최만수 한국천문연구원