NASA, 3D 프린팅 티타늄 안테나 시제품 우주에서 시험 가동

미국 - 이크바리 뉴스 통신사

NASA, 3D 프린팅 티타늄 안테나 시제품 우주에서 시험 가동

우주 기술의 획기적인 발전으로, NASA는 우주의 혹독한 환경에서 티타늄 소재 3D 프린팅 기술로 제작된 안테나 시제품을 성공적으로 시험했습니다. Proteus Space가 개발한 상업용 우주선 Mercury One에 탑재되어 진행된 이번 시험은 항공우주 분야에서 적층 제조 기술의 적용에 있어 중요한 진전을 의미합니다. 이 혁신은 특히 지구로부터 멀리 떨어진 곳으로 향하는 임무에 있어 보다 비용 효율적이고, 효율적이며, 지속 가능한 우주 임무의 길을 열 것으로 기대됩니다.

일반적으로 3D 프린팅으로 알려진 적층 제조는 폐기물을 최소화하고 맞춤형 도구 및 부품을 탁월한 효율성으로 생산하는 능력으로 오랫동안 인정받아 왔습니다. NASA는 수년간 국제우주정거장(ISS)에서 이 기술을 탐구하며 우주 비행사의 자율성 강화 가능성을 연구해 왔습니다. 이러한 능력은 보급 기회가 드물고 물류적으로 어려운 지구로부터 먼 거리에서 작전을 수행하는 임무에 특히 중요합니다.

NASA는 최신 실험인 JPL 적층형 유연 캐니스터(JACC)를 통해 새로운 응용 분야, 즉 우주 안테나의 3D 프린팅을 선보였습니다. 이 스프링 형태의 안테나는 2026년 2월 3일 Proteus Space의 Mercury One 우주선에 배치되었습니다. 주목할 점은 Mercury One이 인공지능(AI)을 활용하여 완전히 개발된 최초의 소형 상업용 위성이라는 것입니다. 탑재된 카메라가 포착한 영상은 우주선이 저궤도(LEO)에서 태평양을 횡단할 때 안테나 스프링이 용기에서 우아하게 펼쳐지는 장면을 기록했습니다.

JACC는 NASA의 제트 추진 연구소(JPL)에서 설계한 두 가지 기술 데몬스트레이터 중 하나입니다. 이 데몬스트레이터들은 미래 위성에 필수적인 안테나의 정밀한 배치를 보장하면서 최소한의 부피만 차지하도록 설계되었습니다. Mercury One 위성 자체는 2025년 11월 28일 SpaceX의 Transporter-15 임무의 일환으로 캘리포니아 반덴버그 우주군 기지에서 발사되었습니다. 안테나의 설계는 위성에 사용되는 표준 통신 안테나를 모델로 하며 고품질 티타늄으로 제작되었습니다.

JACC 설계의 핵심 혁신은 경첩, 패널, 압축 스프링 및 두 개의 비틀림 스프링을 포함한 여러 부품을 단일의 일체형 부품으로 통합한 것입니다. 이러한 통합은 기존 구조물에 비해 필요한 개별 부품 수를 3배로 크게 줄입니다. 또한, 이 통합 설계는 우주 임무의 탑재체 최적화에 중요한 요소인 안테나의 무게와 전체 부피를 크게 줄입니다.

전체 JACC 패키지는 무게가 498그램(약 1파운드)에 불과하며, 수납 시 크기는 10cm(4인치)입니다. 배치 시 스프링 메커니즘은 3cm(1인치)의 압축 높이에서 15cm(6인치)의 완전 확장 길이에 이르기까지 펼쳐집니다. JACC의 성공적인 우주 시험은 3D 프린팅된 메커니즘이 우주 하드웨어를 제작하는 기존 방법보다 더 빠르고, 저렴하며, 더 쉽게 제작될 수 있다는 설득력 있는 증거를 제공합니다.

이러한 능력은 NASA의 아르테미스 프로그램과 같이 달 탐사 및 달 남극 지역의 거주지 건설을 목표로 하는 저궤도(LEO)를 넘어서는 장기 임무에 특히 중요합니다. 필요에 따라 또는 사용 지점 근처에서 복잡하고 신뢰할 수 있는 부품을 제작하는 능력은 발사 질량 요구 사항을 크게 줄이고 임무 유연성을 향상시킬 수 있습니다.

JACC와 함께 시험된 두 번째 탑재체는 지구 과학 응용 분야를 위해 특별히 설계된 고주파(최대 240GHz) 반사경인 '고체 제약 다중 주파수 배치 가능 안테나'(SUM)입니다. JACC와 SUM 탑재체는 함께 '프로토타입 구동 비선형 배치 가능 장치, 상자에 수납된 반복 가능한 정확도 제공'(PANDORASBox) 시스템을 구성하며, 두 혁신 모두 NASA JPL에서 개발 및 시험되었습니다. 이 저비용 탑재체들은 1년 이내에 개발되었으며, Mercury One 위성의 개념 설계부터 비행 인증까지는 약 9개월이 소요되었습니다.

따라서, 이번 성공적인 시험은 우주에서 3D 프린팅의 또 다른 유망한 응용 분야를 보여줄 뿐만 아니라, 위성 탑재체의 신속하고 맞춤화된 개발에서 상당한 발전을 강조합니다. 위성 설계에서 적층 제조와 인공지능의 시너지는 우주선이 어떻게 구상되고 제작되는지에 대한 패러다임 전환을 나타내며, 우주의 더 야심차고 심오한 탐험에 대한 문을 열고 있습니다.

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