TECHNOLOGY

Laser Utilizing Communication System (LUCAS)

LUCAS는 일본 우주항공 탐사청(JAXA)이 개발한 레이저 기반의 통신 시스템으로, 지구 정지 궤도와 저지구 궤도 간의 빠른 데이터 전송을 가능하게 합니다. 이 기술은 위성 간의 실시간 데이터 전송에 새로운 가능성을 열어줍니다.

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이 기술을 쓰는 프로젝트

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세계 최초의 1.5 μm 광학 위성 간 통신을 통한 대량 미션 데이터 전송 성공

2025년 1월 23일, 일본 우주항공연구개발기구인 JAXA와 NEC가 함께 세계 최초로 1.5 μm 파장 대역에서 고속 광통신을 통해 대량의 미션 데이터를 전송하는 데 성공했어요! 이 기술은 'LUCAS'라고 불리는 레이저 통신 시스템을 이용했으며, 통신 속도는 무려 1.8 Gbps(초당 기가비트)로, 약 40,000km 떨어진 정지 궤도의 광학 데이터 중계 위성과 'DAICHI-4'라는 고급 지구 관측 위성 간에 이루어졌죠. 이로 인해 JAXA는 지상국에 관측 데이터를 처음으로 전송하는 데 성공했답니다. 신기하게도, 'DAICHI-4'에서 30분 동안 수집한 방대한 데이터를 단 한 번의 전송으로 지상국에 전달할 수 있었어요! 보통 이렇게 많은 데이터를 전송하려면 여러 번 나누어 해야 하는데, LUCAS 덕분에 이를 한 번에 처리할 수 있었거든요. 또한, LUCAS는 미래의 지구 관측 위성에서 요구되는 데이터 전송의 용량과 즉시성 문제를 해결하기 위한 기술로 큰 의미가 있어요. 이러한 발전은 일본의 우주 탐사 및 통신 기술 발전에 기여할 거예요.

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세계에서 가장 빠른 광학 위성 간 통신 1.8 Gbps 성공적으로 달성

2024년 10월 8일, 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 1.8 Gbps라는 세계에서 가장 빠른 속도로 위성 간 광통신에 성공했어요. 이 통신은 레이저 활용 통신 시스템인 LUCAS와 첨단 지상 관측 위성 4호인 '다이치 4'(ALOS-4) 간에 이루어졌어요. JAXA는 지난 7월 4일부터 '다이치 4'의 초기 기능 검증 작업을 진행하고 있었고, 8월 20일부터 LUCAS와의 연결 시험을 시작했답니다. 두 위성은 약 40,000km 떨어져 있었지만, '다이치 4'의 광 위성 통신 장비인 OLLCT와 LUCAS 간의 양방향 통신이 성공적으로 이루어졌어요. 이 덕분에 '다이치 4'에서 전송된 데이터가 LUCAS에 도달하는 데 걸린 시간은 단 1.8 Gbps로, 이전의 데이터 중계 시험 위성인 '코다마'(KODAMA)의 240 Mbps보다 7.5배 빠른 속도였어요! 또한, 이 통신은 정지 궤도와 저궤도 간의 광통신이 성공적으로 이루어진 첫 사례랍니다. 이를 통해 저궤도 위성과 지구 간의 데이터 전송 시간이 늘어날 수 있어, 긴급 상황에서도 빠른 명령 전송이 가능해질 거예요. 신기하죠?

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광학 데이터 중계 위성과 광학 지상국 간의 성공적인 레이저 수신 및 추적

2021년 2월 17일, 일본의 우주 탐사 기관인 JAXA(일본 항공 우주 탐사청)와 정보통신기술 연구소인 NICT가 광학 데이터 중계 위성과 광학 지상국 간의 양방향 레이저 통신 링크를 성공적으로 구축했다고 발표했어요. 이 광학 데이터 중계 위성은 2020년 11월 29일 다네가시마 우주센터에서 H-IIA F-43 로켓에 의해 발사된 위성입니다. JAXA와 NICT는 2021년 1월 27일부터 NICT의 광학 지상국을 이용해 기능 및 성능 평가를 진행했고, 약 40,000km 떨어진 곳에서 레이저 통신 단말기에서 오는 광학 신호를 성공적으로 획득하고 추적하는 데 성공했어요! 이 시스템은 위성과 광학 지상국 간의 신호를 번갈아가며 추적할 수 있는 능력을 갖추고 있다는 것을 확인했답니다. 특히, LUCAS(레이저 활용 통신 시스템)의 핵심 기술 중 하나인 1.5μm 파장의 빛을 사용한 추적 기능이 기대한 대로 수행되었다고 해요. JAXA는 LUCAS의 개발과 운영을 담당했고, NICT는 광학 통신에 대한 전문 지식과 함께 실험을 위한 광학 지상국을 준비하여 운영했습니다. 신기하죠?

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광학 데이터 중계 위성의 광학 통신 탑재체 상태

2020년 12월 9일, 일본 우주항공 탐사청(JAXA)이 광통신 탑재체가 정상적으로 가동되었다고 발표했어요. 이 탑재체는 LUCAS(레이저 활용 통신 시스템)라는 시스템을 위해 설계된 것으로, 광 데이터 중계 위성에 장착되어 있어요. 이 광 데이터 중계 위성은 11월 29일, 다네가시마 우주센터에서 H-IIA F-43 로켓에 의해 발사되었답니다. LUCAS는 위성 간 데이터를 중계하는 역할을 하는데, 특히 'DAICHI-3'라는 첨단 지구 관측 위성과 같은 후속 위성에 장착된 광통신 탑재체와 연계하여 작동해요. JAXA의 웹사이트에서는 LUCAS의 운영 상태가 지속적으로 업데이트될 예정이라고 하니, 관심 있는 분들은 확인해 보세요. 정말 신기하죠?