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(CMT) Proven in Space: Copper Mountain Technologies 1-Port VNA Featured in NASA's IM-1 Lunar Mission

CMT (https://coppermountaintech.com/) 사에서는 VNA 를 측정 장비로도 공급을 합니다만, VNA 를 시스템의 한 부품 및 센서로 활용이 가능하도록 제품을 공급을 하고 있습니다.


아래 문서는 NASA의 Intuitive Machines Nova-C 달 착륙선(IM-1 미션)에 탑재된 Radio Frequency Mass Gauge(RFMG)는 극한의 환경 속에서도 액체 산소 및 메탄 연료의 정확한 질량을 측정하는 역할을 수행하였습니다.


이 미션에서 핵심 측정 장비로 사용된 제품이 바로 Copper Mountain Technologies의 1-port VNA, Planar R54 입니다.


이 장비는 100 MHz ~ 1.3 GHz 범위의 RF 반사 스펙트럼을 분석하여 연료 탱크 내 유체의 분포 및 질량을 실시간으로 산출하는 데 활용되었으며,


지상 테스트는 물론, 무중력 상태와 극저온 환경에서도 탁월한 성능을 입증하였습니다.


(문서 다운로드 링크)


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⚙️ 작동 원리

  • 1-port VNA가 탱크 내 안테나로 RF 신호를 주입하고 반사파(S11)를 측정.

  • 탱크는 공진 캐비티 역할을 하며, 내부 유체 상태에 따라 반사 스펙트럼(S11)이 달라짐.

  • 측정된 스펙트럼을 사전 시뮬레이션된 12,000개 이상의 RF-유체 조합 데이터와 비교하여 가장 일치하는 데이터를 찾음.

  • Spearman 순위 상관 분석을 통해 연료량 산출.


🚀 실제 적용

  • RFMG는 다음 단계에서 연속적으로 데이터를 수집:

    • 연료 주입 전 테스트

    • 달 전이 비행(Translunar Coast)

    • 달 궤도 진입(LOI)

    • 착륙 및 착륙 후

  • 주요 측정 수단은 아니었으나, 모든 구간에서 매우 안정적으로 동작함.


🧪 실험 결과

  • 지상 테스트: ±1~1.5% 오차 범위 내 정확도.

  • 비행 중 측정치 역시 Bookkeeping 추정치와 ±2~3% 이내에서 일치.

  • 추진제의 움직임, 방향 변화 등을 실시간으로 반영.

  • 착륙 후에도 안정적인 데이터 수집 및 일치 확인.


🛠 하드웨어 신뢰성

  • 구성 요소:

    • Copper Mountain Technologies R54 VNA

    • RF 스위치, 온도 제어 히터, 임베디드 SBC

    • –185°C~+127°C 범위에서 인증된 SMA 락킹 안테나

  • 모든 부품은 진동, EMI, 열 진공 환경 테스트를 통과.


현재, CMT 사에서 공급하고 있는 1-Port VNA 의 스탠다드 제품은 아래와 같습니다만,

필요에 의한 기구적, 전기적 특성 부분에 대한 주문 제작 및 공급이 가능합니다.

(Customizing 가능)

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이 외에 문의 사항이나 필요하신 부분 있으시면 언제든 연락 주세요.


(주)알티테크 / sales1@rt-tech.kr / 070-5080-2000

 
 
 

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