Perseverance 오늘 발사: 화성에 대한 NASA의 임무 살펴보기

NASA의 Mars 2020 Perseverance 로버 발사: 이전 로버에 대한 NASA의 경험, 4세대 로버의 새로운 점, 최근 화성에 대한 관심이 많은 이유를 살펴봅니다.

화성 표면에서 작동하는 NASA의 Perseverance 로버의 그림. (NASA/JPL-Caltech 연구소)

세상에서 가장 외로운 길을 운전한다고 상상해보십시오. 여행자에게 그것은 카타르시스적인 경험입니다. 다른 차나 사람을 보지 않고 몇 시간 동안 계속 운전할 수 있습니다. 광야, 산과 계곡의 풍경, 위의 탁 트인 하늘, 별이 빛나는 장엄한 밤이 있습니다. 화성에서 운전하는 것은 다소 유사한 경험입니다. 도로가 없다는 점만 빼면. 로버는 원하는 곳 어디에서나 운전할 수 있고 운전할 수 있습니다. 사람이나 기계가 이전에 도로를 운전한 적이 없다는 것을 제외하고. 화성에서 로버를 운영하는 것이 서두르는 것입니다.

여러 세대에 걸친 화성 탐사선에 대한 NASA의 경험은 무엇입니까?

NASA의 화성 주행의 놀라운 여정은 약 23년 전인 1997년에 시작되었습니다. 소저너 로버와 함께 화성 패스파인더 미션이 화성 땅을 탈출했을 때였습니다. Mars Pathfinder의 운영 팀의 일원이 된 것은 잊을 수 없는 경험이었습니다. 많은 사람들이 실패할 것이라고 생각했던 매우 빠듯한 예산으로 임무를 수행했습니다. 그러나 Mars Pathfinder는 성공할 것이며 그 과정에서 화성 탐사의 후속 역사를 바꿀 것입니다. 따라서 NASA는 2003년에 쌍둥이 탐사선인 Spirit과 Opportunity를 화성에 보내고, 2012년에 Curiosity를 보내고, 오늘 늦게 발사할 Perseverance를 보낼 것입니다.

기술 실증 임무인 Sojourner 로버는 83일 동안 지속되었습니다. Spirit과 Opportunity는 각각 약 6년과 15년 동안 화성에 장기간 로봇이 존재한다는 새로운 패러다임을 제시했습니다. Curiosity는 2012년에 상륙했으며 오늘날에도 계속 운영되고 있습니다. 각 로버 세대와 함께 과학 장비의 수와 복잡성이 증가했습니다. Sojourner는 길이와 너비가 2피트에 불과한 거의 장난감과 같은 작은 탐사선이었습니다. Spirit과 Opportunity는 골프 카트만한 크기로 훨씬 더 컸습니다. 호기심과 끈기는 작은 차 크기입니다.

탐사선과 함께 화성을 탐사한 과학의 성과는 매우 중요했습니다. 탐사선은 궤도를 도는 우주선에서 가능한 것보다 훨씬 더 높은 해상도로 지역을 연구할 수 있는 방법을 제공합니다. 또한 로버에는 드릴에서 분광계, 현미경 이미지 장치에 이르는 일련의 장비가 있습니다. 이러한 장비는 현장 지질학자가 지구의 암석을 연구하는 것처럼 지역 지질학을 이해하는 데 도움이 됩니다. 또한 스피릿(Spirit)과 오퍼튜니티(Opportunity)를 시작으로 로버는 화성의 이동 기상 관측소 역할을 하여 수년에 걸쳐 화성 대기의 변화를 지속적으로 모니터링하고 있습니다.

새로운 세대의 로버가 나올 때마다 NASA는 중요한 과학적 질문에 답하기 위해 새로운 기능과 다소 다른 기기 제품군을 추가했습니다. 예를 들어 Spirit and Opportunity에 대한 드릴 추가와 Curiosity에 대해 다양한 원소의 동위원소를 측정하는 도구인 질량 분석기가 추가되었습니다. 4세대 화성 탐사선인 Mars Perseverance의 출시와 함께 NASA는 이 전통을 이어갈 것입니다.

Amitabha Ghosh 박사는 워싱턴 DC에 기반을 둔 NASA 행성 과학자입니다. 그는 1997년 Mars Pathfinder Mission을 시작으로 여러 NASA Mars Missions에서 일했습니다. 그는 Mars Exploration Rover Mission의 Science Operations Working Group 의장을 역임했으며 10년 이상 화성에서 전술 Rover Operations를 이끄는 임무를 맡았습니다. 그는 우연히 다른 행성에서 분석된 최초의 암석이었던 화성의 첫 암석 분석을 도왔습니다.

Perseverance의 새로운 기능은 무엇입니까?

첫 번째, 인내 MOXIE 또는 화성 산소 ISRU 실험이라는 독특한 장비를 탑재할 예정입니다. 이 실험은 이산화탄소가 풍부한 대기의 이산화탄소를 사용하여 화성에서 처음으로 분자 산소를 제조할 것입니다. NASA에서 ISRU에 대한 새로운 추진이 있습니다. NASA 전문 용어에서 ISRU는 In Situ Resource Utilization: 또는 우주선의 인간 요구 또는 요구 사항을 충족하기 위한 지역 자원의 사용을 의미합니다. ISRU가 없다면 향후 수십 년 동안 화성 탐사는 엄청나게 비용이 많이 들고 불가능할 것입니다. 우주 비행사가 화성과 화성을 왕복하는 2년 간의 여행을 위해 산소나 물 또는 로켓 연료를 휴대해야 한다면 그 비용은 당연히 과도할 것입니다. 어떤 면에서 이것은 뉴델리에서 온 여행자가 뉴욕에서 2년 동안 머물기 위해 산소, 식량 공급 및 항공기 연료를 직접 휴대해야 하는 것과 비슷합니다. 승객당 비용은 엄청나게 높을 것입니다. 화성에서 상당한 규모로 산소를 성공적으로 추출할 수 있다면 두 가지 직접적인 이점이 있을 수 있습니다. 첫째, 화성을 방문하는 사람이 산소를 사용할 수 있고, 둘째, 귀환을 위한 로켓 연료를 제조하는 데 산소가 사용될 수 있다는 것입니다. 따라서 기술 시연이 성공하면 NASA는 MOXIE의 하루 산소 생성 속도를 쉽게 100배까지 늘릴 수 있습니다. 이는 미래의 화성 탐사에 큰 도움이 될 것입니다.

둘째, Perseverance는 화성에서 비행한 최초의 헬리콥터인 Ingenuity를 탑재할 것입니다. NASA가 다른 행성이나 위성에서 헬리콥터를 조종하는 것은 이번이 처음입니다. 독창성은 기술 시연입니다. 물론 도전은 화성의 얇은 대기에서 헬리콥터를 조종하는 것입니다. 지구의 무인 항공기처럼 화성 헬리콥터는 로버 운전 계획을 세우고 로버가 안전하게 운전할 수 없는 위치에서 샘플을 가져오는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술 시연이 성공하면 미래 임무에서 그러한 헬리콥터의 더 큰 역할을 보게 될 것입니다.

세 번째, Perseverance는 화성의 암석 샘플을 가져와 지구의 정교한 실험실에서 분석하기 위한 계획된 첫 번째 단계입니다. Perseverance는 샘플을 수집하고 두 번째 탐사선 임무는 암석 샘플을 지구로 다시 운반하는 데 도움이 되도록 10년 이내에 비행할 것입니다.

지구에 있는 화성 암석에 대한 분석은 화성에 생명체가 과거 또는 현재 실현 가능한지 여부에 대한 신뢰할 수 있는 지표를 제공할 가능성이 높습니다.

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화성에 대한 단기 관심의 이유는 무엇입니까?

화성은 인류에게 매력적인 행성입니다. 매우 가까운 뒤뜰(약 2억km 떨어져 있음)에 위치한 화성은 인간이 방문하거나 더 오래 머물고 싶어할 수 있는 행성입니다. 화성에는 먼 과거에 흐르는 물과 대기가 있었고 아마도 생명체가 살 수 있는 조건이 있었을 것입니다.

하지만 단기적으로 화성에 대한 관심이 높아지는 것은 일론 머스크의 상업 여행 계획 때문이다. 화성에 대한 인간의 임무는 항상 NASA를 포함한 여러 우주 기관의 열망이었습니다. 기술적으로 가능하지만 비용은 어마어마한 것으로 알려져 있었습니다. 아마도 5000억 달러 또는 NASA 예산의 20배에 달했을 것입니다. 따라서 화성에 우주비행사를 보내려는 NASA의 계획은 대체로 열망적이었습니다. 즉, 적절한 자금 지원이 없었습니다.

머스크는 화성에 도달하기 위한 새로운 아키텍처를 공개했습니다. Musk의 비전은 재사용 가능한 발사체, 궤도 내 급유 및 화성에서 로켓 연료 제조와 같은 비용 절감 조치의 조합을 사용하여 화성으로의 여행 비용을 1/1000로 줄이는 것입니다. 따라서 우주선 우주선을 타고 화성에 가는 승객 1인당 가격은 20만 달러 또는 15억 루피 정도가 될 것입니다. Elon Musk의 계획의 중심에 있는 발사체는 Starship Spacecraft입니다. 지구 궤도에 100미터톤을 운반할 수 있는 능력을 갖춘 가장 강력한 발사체입니다. SpaceX는 2023년에 첫 번째 개인 승객과 함께 달 주위를 비행할 예정입니다. 빠르면 2024년에 유인 화성 탐사를 목표로 합니다. 우리가 말하는 바와 같이 Starship은 Boca라고 불리는 한적한 텍사스 남부 마을에서 건설 및 테스트되고 있습니다. 치카. 10년 안에 SpaceX는 Starship Spacecraft와 함께 우주 여행을 변화시키고 인류를 다중 행성 종으로 바꾸려는 Musk의 꿈을 실현할 수 있습니다.

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이 기사는 2020년 7월 30일 인쇄판에 'Destination Mars'라는 제목으로 처음 게재되었습니다.

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