ISS 아마추어 무선 시스템, 20년 만에 바꿨다

국제우주정거장 ISS에 설치된 아마추어 무선을 이용해 우주비행사가 지구에 아마추어 무선가나 학생 등과 교신하는 프로젝트인 아리스(ARISS)에서 사용되는 무선 시스템이 20년 만에 새로운 모델로 업데이트됐다.

아리스는 ISS에 주재하는 우주비행사에 의한 아마추어 무선 프로젝트로 아마추어 무선사와 교신을 하거나 학생 교신을 진행한다. 지금까지 ISS에 설치되어 있던 무선 시스템은 에릭슨이 만든 것으로 아리스 프로젝트가 출범하던 당시에 쓰이던 20년 이상 낡은 것이었다.

새로 도입된 건 ISRS(InterOperable Radio System)라는 시스템이다. 2020년 3월 6일 케네디우주센터에서 스페이스X 팔콘9를 통해 ISS로 발사됐다. IORS는 JVC 켄우드 아마추어 무선기인 TM-D710GA, 아리스가 개발한 다중전압전원으로 이뤄져 있으며 고출력 라디오, 음성 리피터 디지털 패킷 라디오, 저속 주사 텔레비전 시스템을 포함하고 있다.

TM-D710GA는 상용 모델인 TM-D710G를 ISS 사양에 맞춘 것으로 중력이 거의 없는 상황에서 운용을 가정해 방열 성능과 조작 기능을 최적화했다. 구체적으론 ISS 안전을 보호하기 위해 출력이 25W로 제한되어 있으며 펌웨어와 메뉴 화면은 ISS 내 연속 사용을 위해 고출력 고신뢰 팬을 탑재하고 있다. 중력이 거의 없는 환경에선 대류가 발생하지 않기 때문에 공기 흐름을 발생시키는 팬 신뢰성은 더 중요하다.

ISS에 아마추어 무선을 탑재할 때 가장 큰 문제가 되는 건 전원이다. 전압 전원은 직류 120V나 28V에서 동작하며 미 항공우주국 나사(NASA)와 러시아의 다른 요구 사항을 모두 충족해야 한다. 전력 품질과 팬 소음, 온도, 특정 LED 색상 특수 커넥터, 불연성 배선, 먼지 등을 유출하지 않는 에어필터 등 다양한 요구 사항을 충족하고 개발된 전원을 사용할 수 있다.

ISS는 무선 통신을 위한 안테나가 중복성을 고려해 4개 설치되어 있고 모두 극도로 엄격한 온도 환경에서도 동작에 견딜 수 있는 카프톤으로 덮여있다. 아리스는 이번에 도입한 시스템 외에도 L밴드 중계기 업링크 기능과 라즈베리파이를 이용한 비행용 무선 시스템(ARISS-Pi) 개발도 진행하고 있다고 한다.

현재 TM-D710GA 크로스밴드 리피터 모드에서 작동하기 때문에 상공을 통과하는 ISS를 FM전파 리피터로 사용할 수 있다. 145.99MHz 업링크 주파수에 신호를 보내면 437.80MHz 다운링크 주파수에서 신호가 되돌아온다. 관려 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.