헬리오스 예인선으로 정지궤도 동승 임무를 추진 중인 임펄스 스페이스. / Impulse Space

궤도 전환 우주선 개발업체인 '임펄스 스페이스(Impulse Space)'가 헬리오스 예인선과 신형 미라(Mira) 우주선을 사용하여 소형 위성을 지구 적도 상공 약 3만6000km에 위치한 정지궤도(GEO)로 데려가는 동승 서비스를 추진하고 있다. 이로써 저궤도(LEO)에서 정지궤도로 여러 위성을 한 번에 발사하여 비용을 절감하고 효율성을 높이는 방식에 새삼 관심이 쏠리고 있다.

스페이스뉴스닷컴 등에 따르면, 임펄스 스페이스는 '스몰위성 컨퍼런스(Small Satellite Conference)'에서 "엑소런치(Exolaunch)와 손잡고 GEO 동승 프로그램을 마련 중"이라고 발표했다. 첫 임무는 2027년에 임펄스의 헬리오스 우주선을 전용 발사체로 한정해 사용하기로 예정되어 있다.

임펄스는 올해 1월 액체 산소와 메탄 추진제로 구동되는 고에너지 킥 스테이지인 헬리오스 개발 계획을 공개했다. 당시 저궤도에서 GEO 또는 더 높은 궤도로 빠르게 운송할 수 있는 헬리오스를 소개하며 최대 5000kg의 위성을 LEO에서 GEO로 하루만에 운송할 수 있다고 밝혔다. 정지궤도는 지구의 자전 속도와 동일하게 공전하기 때문에 지구에서 볼 때 위성이 항상 같은 위치에 정지해 있는 것처럼 보인다. 주로 통신, 방송, 기상 위성에 사용된다.

임펄스 스페이스의 창립자이자 CEO인 톰 뮬러는 콘퍼런스에서 "고객들과 이야기 중에 0.5톤에서 1톤 사이의 GEO 위성이 많다는 것을 알게 되었다"며 "GEO에 도달할 수 있는 옵션이 제한적인 위성을 대신하여 임펄스가 동승 계획을 추진하게 됐다"고 설명했다. 그는 또 "실제 수요가 있는지 확인할 것"이라며 "이 분야를 주시하는 기업이 많다고 생각한다"고 덧붙였다. 톰 뮬러는 스페이스X에서 추진 시스템을 다뤘던 전문가다.

동승 프로그램의 일환으로 헬리오스는 여러 포트를 지원하며, 각 포트는 최소 300kg의 탑재물을 수용할 수 있다. 탑재물 마케팅을 하고 배치 시스템을 맡은 엑소런치는 2023년 발사에서 GEO에 16U 큐브샛을 배송하는 등 수백 개의 소형 위성에 대한 동승 발사를 준비했다.

소형 미라의 새 버전은 2023년 11월 스페이스X 트랜스포터-9 동승 임무에서 처음으로 비행, 큐브샛을 배치하고 LEO에서 조종을 수행한 후 7월에 LEO 익스프레스 임무를 마무리했다.

임펄스는 미라와 헬리오스를 결합하여 미라를 헬리오스에서 발사한 후 원하는 궤도로 조종하는 것을 겨냥하고 있다. 임펄스는 미라의 응용 분야로 랑데부, 근접 작업, 우주 상황 인식을 꼽고 있다. 미라는 300kg의 완전한 탑재물로 최대 초속 500m의 델타 브이(속도 변화)를 제공하며, 최소 탑재물로는 최대 초속 1200m까지 가능하다.

임펄스는 신형 미라를 내년 말 발사 예정인 첫 임무를 포함해 저궤도(LEO) 임무에도 사용하기로 했다. 미라의 고객 중에는 우주 공간에서 연료를 재급유하는 오비탈 팹이 있다. 오비탈 팹은 2026년 미라에 연료 저장고를 탑재하여 GEO에 있는 미국 우주군의 테트라 5 위성에 연료를 재급유할 예정이다.