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"과학은 학습을 위한 우리의 도구 상자이며 향상된 이동성은 그 과학 도구 상자에서 가장 중요한 도구 중 하나입니다." 라고 NASA의 수석 탐사 과학자인 Jacob Bleacher는 수요일 Johnson Space Center에서 발표하는 동안 말했습니다.
"아폴로 샘플의 다양성은 달 탐사선이 임무당 더 많은 표면적을 탐사할 수 있게 되면서 증가했습니다. 달 지식의 다양성이 지금 우리가 추구하는 것"이라고 덧붙였다.
JSC의 차량 외 활동 및 인간 표면 이동 프로그램 관리자인 라라 커니(Lara Kearney)는 계약업체가 10년에 걸친 이동 차량 기능을 설계하는 임무를 맡고 있다고 말했습니다. 그녀는 선택한 공급자에게 특정 높은 수준의 요구 사항이 부과되지만 상당한 유연성도 있다고 말했습니다.
"우리는 기업들에게 10년의 운영 수명을 맞추도록 요청했습니다. 우리는 그들이 어떻게 해야 하는지 정의하지 않았습니다"라고 Kearney는 말했습니다. "예를 들어, 그들은 들어와서 '나는 탐사선 한 대를 배달할 것이다. 10년은 버틸 수 있을 거야' 또는 '1년밖에 못 버틸 수 있는 로버 10대를 납품할 거야'라고 말이죠."
세 회사는 각각 LTVS 프로그램의 소위 "타당성 단계"에 대한 작업 주문을 받게 됩니다. 약 12개월 동안 진행되며 예비 설계 검토가 완료됩니다. 이 1년 동안 NASA는 그들과 협력하여 "그들의 설계가 어떻게 생겼는지 이해하고, 개선할 수 있는 부분을 반복하고, 전체 계획이나 아키텍처에 어떻게 통합되는지 이해"할 수 있습니다.
"그 시점을 지나면 후속 경쟁 제안 요청이 있을 것입니다. 그런 다음 그들은 우리가 '시범 작업 명령'이라고 부르는 것을 위해 경쟁할 것입니다."라고 Kearney는 말했습니다. "이 시연을 통해 개발을 완료하고 LTV를 달에 보내 아르테미스 5호 승무원이 도착하기 전에 표면에서 시연할 수 있습니다."
Kearney는 한 회사에만 시범 작업 주문을 수여할 수 있을 것이라고 말했습니다. 그 다음에는 남은 계약 기간 동안 유인 및 무인 서비스를 모두 제공하기 위해 연간 주기에 따라 서비스 작업 주문이 뒤따를 것입니다.
그녀는 NASA가 아르테미스 프로그램을 통해 주요 고객이 되겠지만 탐사선 사용량의 약 25%는 상업 고객으로부터 나올 것이라고 말했다.
"정말 중요한 것은 NASA의 비전통적이고 미래 지향적인 조달에 박수를 보내는 것입니다"라고 Intuitive Machines의 CEO인 Steve Altemus는 말했습니다. "유인 및 무인 임무를 통해 아르테미스 캠페인을 지원할 뿐만 아니라 상업 기업으로서 로버의 용량을 판매하고 국제 파트너와 전 세계의 다른 상업 회사 및 우주 기관을 위해 이를 수행할 수 있다는 것은 정말 흥미로운 일입니다."
인튜이티브 머신(Intuitive Machines)의 달 레이서(Moon RACER) 탐사선은 AVL, 보잉(Boeing), 미쉐린(Michelin), 노스롭 그루먼(Northrop Grumman)과 협력하여 개발 중입니다. 그래픽: 직관적인 기계달 탐사에 대한 도전
달에서의 모든 임무가 그렇듯이 인간이 있든 없든 운전할 수 있는 탐사선을 가져온다는 제안은 어려운 작업입니다. 선정된 3개 회사 외에, 텔레다인 브라운(Teledyne Brown)이 이끄는 팀(닛산 노스 아메리카(Nissan North America), 시에라 스페이스(Sierra Space), 텍스트론(Textron), 브리지스톤 코퍼레이션(Bridgestone Corporation) 포함)과 리도스(Lidos)와 NASACAR의 파트너십이 개발한 탐사선은 선정되지 못했다.
이 다음 단계를 위해 선발된 팀이 직면한 과제 중 하나는 우주 비행사가 직접 조종할 때뿐만 아니라 유인 아르테미스 임무 사이에 지구에서 원격으로 차량을 작동할 수 있어야 한다는 것입니다.
"NASA의 요구 사항 중 하나는 주어진 시간에 달 표면에서 10미터 이상의 오차가 있어서는 안 된다는 것입니다. 이것은 어떤 인프라도 마련되어 있지 않습니다"라고 Lunar Outpost의 CEO인 Justin Cyrus는 말했습니다. "우리는 달 주변에 GPS 위성이 없고, 통신 인프라도 없으며, 우리가 어디에 있는지 정확히 알 수 있을 정도로 환경을 이해하고 차량 역학을 이해해야 합니다."
아르테미스 프로그램을 위한 NASA LTV(Lunar Terrain Vehicle) 탐사선의 Lunar Dawn 컨셉 일러스트레이션. 그래픽: 달의 전초기지
또 다른 과제는 차량이 10년 동안 작동할 수 있을 뿐만 아니라 달의 밤의 혹독함을 견딜 수 있는 충분한 서비스를 제공할 수 있는 전력 수집 및 저장 시스템을 구축하는 것입니다.
"우리가 초기 설계로 넣은 많은 하위 시스템이 12개월 동안 거래될 것입니다. 이를 통해 야간에 생존하는 것, 야간에 작동하는 것, 태양 전지판이 연료 전지에 비해 얼마나 효과적인지, 구동계가 어떻게 생겼는지, 배터리 수명 연장이 무엇인지, 서스펜션이 무엇인지와 같은 것들을 더 잘 이해할 수 있을 것입니다"라고 Altemus는 말했습니다. "특히 타이어는 글렌 리서치 센터(Glenn Research Center)와 함께 달 타이어에 대한 광범위한 연구를 수행한 미쉐린(Michelin)을 영입했습니다. 그래서 그 연구는 수년 동안 계속되어 왔습니다."
우승 기업의 대표 3명은 계약의 시연 부분에 대한 지속적인 경쟁을 언급하면서 기능과 관련하여 설계나 구체적인 수치에 대해 자세히 설명하지 않았습니다. Astrolab 설립자이자 CEO인 Jaret Matthews가 강조한 NASA 요구 사항 중 일부에는 최소 시속 15km로 이동할 수 있고, 한 번 충전으로 20km를 횡단할 수 있으며, 8시간의 우주 유영 임무를 지원할 수 있는 것이 포함됩니다.
아스트로랩(Astrolab)은 성명을 통해 자사의 계약이 최대 19억 달러의 가치가 있다고 밝혔고, 인튜이티브 머신(Intuitive Machines, Nasdaq: LUNR, LUNRW)은 주 계약자로서 3천만 달러를 받았다고 밝혔다. Lunar Outpost는 보도 자료에서 계약 금액을 공개하지 않았습니다.
SpaceX Starship 로켓 옆의 달 표면에 있는 Astrolab의 FLEX 탐사선 렌더링. 그래픽: 아스트로랩
Matthews는 그의 회사가 "2년 전에 실물 크기의 완전한 기능을 갖춘 지상 프로토타입을 제작했으며 현장에서 수천 시간의 테스트를 수행해 왔다"고 말했습니다.
Matthews는 "우리는 종종 캘리포니아의 데스 밸리 지역으로 가져가서 하드웨어에 스트레스를 주고 실제 환경뿐만 아니라 우리 회사에 있는 환경 챔버에서 타이어 프로토타입을 실제로 시험해 볼 수 있었습니다"라고 말했습니다. "우리의 타이어 기술은 이미 열 진공 챔버에 있었습니다. 현재 NASA 글렌의 내구성 테스트 장비에 탑재되어 있습니다."
더 많은 탐사 로봇이 등장할 예정
이 세 회사와 업계 파트너들이 이 탐사선을 개발하고 있지만, 아르테미스 프로그램 기간 동안 사용하기 위해 개발되고 있는 것은 이들만이 아닙니다.
Kearney는 LTV가 비가압 차량이 될 것이지만 Toyota가 개발한 Lunar Cruiser와 같은 추가 기능으로 가압 로버를 추가하기 위해 노력하고 있다고 말했습니다.
"아이디어는 그들이 승무원을 지원하기 위해 달 시스템의 일부로 함께 일하는 것입니다."라고 Kearney는 말했습니다. "LTV가 압박을 받지 않는 곳에서는 그 범위가 더 제한될 가능성이 높습니다. 가압식 탐사선이 생명 유지 장치와 함께 제공되면 착륙선에서 더 멀리 순항 범위를 확장할 수 있습니다."
그녀는 가압 차량에 관한 발표가 "지금부터 약 일주일 후에" 올 것이라고 예고했다.
도요타의 루나 크루저(Lunar Cruiser)는 달 표면에서 향후 운영을 위해 고려되고 있는 가압 탐사선입니다. 그래픽: 도요타
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