우주설치레이져(SBL)

본문내용

결론
이 연구의 주요 목적은 고 에너지 레이져 우주 시스템의 세가지 구조물을 설명하기 위함이다. MIRACL이나 Alpha 레이져 같은 레이져는 미 국방부 조직에 의해 레이져 무기를 위해 필요한 출력 수준까지 도달시킬 수 있음을 증명했다. 또한 LODE(Large Optics Demonstration Experiment)나 LAMP(Large Advanced Mirror Program)같은 프로그램들은 대구경 광학 시스템의 계획과 생산에 대한 개념을 검증시켰다.
Rapid Retargeting/Precision Pointing 시뮬레이터와 구조물을 이용한 프로그램과 조준 통합 제어 실험(pointing integrated control experiment)같은 프로그램은 거대한 우주 구조물을 제어하고 안정화하는 기술에 대한 가능성을 확고하게 했다. 마지막으로 SBLRD는 이 시스템이 우주에서 작동되는지를 증명하기 위해, 개별적으로 시험되어진 각각의 부분적인 시스템들을 하나의 패키지로 통합되어 실험되어질 것이다.
두 번째 대안인 GBL 시스템은 몇몇 측면에서 매력적이나 완성도가 낮고, 결정적으로 SBL 개념보다 비용이 너무 많이 든다는 것이다. 지상설치 고 레이져는 기술적 어려움이 가장 많으며 개발비용 또한 가장 많이 든다. 이에 대해 첫 번째 이유를 들자면, 이 시스템은 현재까지 완성된 레이져 실험용장치보다 25배나 더 높은 출력의 레이져를 만들 수 있어야 한다. 그래서 비록 이러한 시스템을 개발시킬 수 있는 가능성이 있을지는 몰라도 비용측면에서는 SBL에 비해 엄청나게 비싸다. 게다가 이러한 개념에 맞는 20미터 직경의 중계 반사경을 제작하는 것은 경쟁중인 개념들보다 현재의 기술범위에 있어서 많은 어려움이 있다. 이로 인해 또 다른 기술적 어려움과 레이져 시스템의 비용을 증가시키는 것이다.
Table 15. 경쟁중인 architecture의 장점과 단점
시스템
space-based laser
ground-based laser
space-based laser plus
장점
전체 SBL 무기의 초기 개념으로 많이 알려지고 실험되고 있음
레이져 크기에 맞는 발사선을 만들 필요가 없음
궤도상에 올려야 하는 총 무게와 비용 감소
단점
레이져 플랫포옴당 2번의 발사를 하거나, 아니면 새로운 발사선필요
레이져와 우주설치 반사경이 이 시스템의 비용을 결정함
이중초점 반사경 기술이 아직 증명되지 않았음
이 연구를 하면서 주로 추천하고 싶은 것은 공군과 BMDO가 연계해서 SBL와 궤도 반사경을 결합한 SBL Plus에 대해 신중하게 고려해 보았으면 하는 것이다. 이중초점 반사경이 레이져 플랫포옴 사이의 궤도에 위치하면 우주에 위치되어야만 하는 무거운 SBL의 갯 수를 감소시켜, 이 무기 시스템의 전체적인 무게와 비용을 감소시킨다. 이러한 개념에서 SBL은 직접적으로 미사일을 향해 발사하거나, 임무 반사경으로 레이져 에너지를 중계시키서, 즉 이중초점 임무 반사경이 레이져 플랫포옴으로 부터 레이져 빔을 받아 재 조준해서 표적을 향해 보내지게 된다. 추가적으로 레이져 플랫포옴의 갯수를 감소시켜 임무 반사경을 배치함으로써 레이져의 요동을 감쇄시키는 효과까지 얻을 수 있다. SBL과 GBL 개념과 비교해볼 때 이것은 여러 가지 이유로 기술적으로 요구되는 접근이 훨씬 쉽다.
첫 번째로는 반사경의 크기는 대략적으로 NASA에서 벌써 개발중인 차세대 우주 망원경(NGST: next generation space telescope)과 같다. 두 번째로 주 반사경의 크기나 레이져의 출력은 SBL의 초기 개념에서 계획했던 대로 줄어들 수 있다. 마지막으로 더 작은 레이져 플랫포옴을 가짐으로써 이것은 Evolved Expendable Launch Vehicle에 장착 가능하게 하며, 새로운 발사선 개발이 필요하지 않다. SBL Plus 구조물이 선택된다면, 현장화 가능성이 가장 높은 것으로 증명될 것이며 SBLRD와 동시에 이중초점 우주 반사경이 연구되어질 때 미 공군, NASA, NRO등이 결합해서 재정적 지원을 할 것이다.
* 추천사항
DOD는 우주 반사경과 SBL을 같이 연구하도록 해야하며 여러가지 다른 단계의 연구도 추구해봐야 한다.
첫 번째로 임무 반사경을 가진 SBL에 대한 자세한 구조물 연구가 필요하다. 이 연구는 레이져 출력, 레이져 요동, 구경크기, 궤도 반사경의 크기, 궤도, 무기, 총 수명주기 비용사이의 평균치를 구하는 것을 포함한다.
두 번째로 DOD는 공군과 연계해서 SBLRD가 발사되기 이전이든지, 아니면 동시에 발사 될 수 있도록 이중초점 반사경 프로그램에 재정적 지원을 해줘야한다. 그래서 반사경의 완전한 크기보다는 축소 크기에 대한 개발에 초점을 맞추게 해야 하며, 획득/추적/조준에 대한 핵심적인 문제에 대해서도 알려줘야 한다. DOD는 BMDO와 공군뿐 아니라 우주에서 반사경기술을 시험할 때 NASA와 NRO도 연합해서 프로그램을 시행하도록 장려해야한다. 또한 BMDO와 공군은 NGST를 위해 개발 중인 반사경 기술에 있어서도 NASA와 NRO와 더불어 재정적 지원을 해야 한다.
세 번째로 고해상도 지상영상, 고해상도 우주영상, 원거리 센서(retmote sensing)등과 같은 부수적인 기술에 대한 연구도 이중초점 우주 반사경(space mirror)과 함깨 수행되는 것이 필수적이다. 레이져를 왜곡시키고, 그럼으로써 레이져의 운영적 효율성을 감소시키는 파두면 에러(wavefront error)를 수정하는 능력을 향상시키기 위해 Pillips Research Site의 실시간 레이져사진술(holography)의 개발도 역시 중요하다.
국방비 예산이 감소하는 시점에서 미국 정책 결정자들은 가장 기술적으로 실현가능성 있고 비용도 효율적인 레이져 무기 구조물을 선택해야만 한다. 그래서 GBL이 몇몇 장점을 가지고 있음에도 불구하고, 21세기 초기에 원거리 전략의 일환으로 미국이 탄도 미사일를 대항하면서 자체 방어 능력을 향상시킬 수 있는 최적의 방안은 고 에너지 레이져 무기를 사용하는 SBL이 궤도 반사경 함께 사용되도록 개발시키는 것이다.
그림. 앞으로의 전쟁 양상

키워드

레이져 소개,   레이져 개발동향,   우주설치레이져