지구 저궤도의 초소형위성을 활용한 금성 관측 프로젝트가 세계 최초로 한국에서 시작된다. 소형위성 플랫폼을 제조하고 위성 임무의 설계부터 운용까지 통합 지원하는 업체인 나노애비오닉스(NanoAvionics)는 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영)이 추진하는 금성 장기 관측 프로젝트(CLOVE)를 위한 첫 번째 초소형위성체 제작 업체로 선정됐다. 나노애비오닉스는 초소형위성 플랫폼을 설계·제작하고, IBS가 국내협력사와 제작하는 과학 탑재체를 통합해 환경 테스트, 발사 서비스 조율, 발사 및 초기 궤도 운용을 담당한다.

IBS 기후 및 지구과학 연구단 행성대기 그룹(이연주 CI)은 3년 전부터 CLOVE 프로젝트를 수행해왔으며, 2026년에 첫 위성인 CLOVESat-1를 발사할 계획이다. 태양 활동 주기(약 11년)를 포괄하는 장기 데이터 확보를 위해 3년마다 초소형위성을 지구 저궤도로 보내 금성 전체를 15년 동안 장기간 관측한다는 목표다.

나노애비오닉스가 제작하는 CLOVESat-1은 자외선부터 근적외선 영역까지의 네 개 파장대역을 활용하며, 편광 필터를 포함한 총 8개 채널의 관측기기를 탑재한다. 이는 금성 관측을 전담하는 국내 첫 탑재체가 된다. 한편, CLOVESat-1은 지상 관측소와 연계해 과학자료를 확보하여 금성 대기의 변화, 예를 들면 구름 상단 고도의 변동성, 구름의 수직 구조, 이산화황 가스의 분포, 그리고 미확인 흡수체를 조사할 예정이다.

또한, 이 위성이 수집할 데이터는 며칠 단위부터 수년 사이로 발생하는 작고 큰 변화들을 추적하는 데 기여해 금성 기후의 진화에 대한 이해를 높일 수 있다. 과거에는 지구와 비슷한 환경이었던 금성이 현재 생명체가 살 수 없게 된 이유, 즉 화산 활동, 태양-대기 상호작용, 행성 기후 변화 등을 밝히는 데 도움을 줄 것으로 보인다.

IBS 행성대기 그룹 책임자인 이연주 CI는 “나노애비오닉스의 초소형위성 플랫폼을 통해 첫 위성인 CLOVESat-1 운용하면 앞으로 더 발전적인 후속 위성들을 기획할 수 있다”며, “CLOVESat 시리즈로 기존에는 확보할 수 없었던 지속적인 우주 기반 자료수집이 가능해져 향후 금성 대기의 변화, 기후, 그리고 지구와의 비교 연구에 중요한 기초 자료가 될 것이다”라고 말했다.

한편, 지속적이고 장기적인 CLOVESat 시리즈의 관측은 미국 항공 우주국(NASA)과 유럽 우주국(ESA)의 금성 실측선 및 궤도선들인 DAVINCI¹⁾, VERITA²⁾, EnVision³⁾과 운용 기간이 겹친다. 이러한 CLOVESat 동시 관측은 전체적인 금성 반사율의 시간적 변화 데이터를 제공하고, 화산 활동 및 지표부터 구름층까지의 대기 데이터와 상호보완적인 비교 분석을 가능케 할 예정이다.

그림 설명

[그림1] CLOVESat-1의 우주 임무 패치
금성은 지구보다 태양에 가까운 내행성으로, 지구에서 바라보는 금성은 태양 방향으로 위치한다. 지구 저궤도에서 금성을 바라볼 초소형위성을 형상화한 패치다. (나노애비오닉스 제작)

[그림2] CLOVESat의 임무 컨셉 포스터

1) DAVINCI: 금성 대기에 진입하여 지표부터 약 60km 고도까지 실측자료를 취득하는 탐사선으로, 금성 대기의 역사를 이해하는 것을 목표로 한다. 실측 탐사선을 운반한 캐리어는 두 차례의 금성 근접비행 동안 금성 대기 원격관측을 수행한다.

2) VERITAS: 금성의 지질학적 연구를 위한 고해상도 지도를 취득하여 NASA 마젤란(Magellan)의 한계를 뛰어넘는 것을 목표로 한다. EnVision과 함께 화산탐사를 공동으로 수행.

3) EnVision: 금성의 지각 내부부터 대기 상층까지 살펴보는 금성 궤도선. 지질학적 이해와 대기간의 상호관계 파악을 목표로 하며 VERITAS와 함께 화산탐사를 공동으로 수행한다.