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화성탐사선 마리너 호(Mariner 호) 2호와 5호는 금성에서 각각 35,000㎞와 76,000㎞ 정도 떨어진 곳을 지나면서 온도와 대기 밀도를 측정했다. 4호, 6호와 7호, 9호는 화성 표면 사진을 찍었으며 화성 대기에 대해 중요한 분석을 했다. 10호는 NASA의 우주 탐사선으로 1973년 11월 03일에 발사하여 금성과 수성을 탐사하였다. 10호는 아틀라스 Rocket에 의해 발사되어 최초로 Swing-by(전체의 중력을 의도적으로 이용함으로써 우주선이나 인공위성의 비행코스를 바꾸는 기술. 또는 천체의 공전운동을 이용해서 우주선이나 인공위성의 기속과 감속을 하는 기술로 Swing-by를 이용하면 커다란 로켓엔진을 장비하지 않은 우주선이나 인공위성도 효과적으로 궤도수정이나 가속과 감속이 가능해진다.)를 이용하여 두 행성을 탐사하는데 성공한 탐사선이다. 금성은 Swing-by를 이용할 때 대기 촬영을 하여 조사를 했다. 수성을 근방 통과할 때 최소 300km에서 50,000km까지 접근하여 조사를 벌였다. 그리고 방사 온도계를 이용하여 수성의 온도를 알아내는데 성공하였다.
Mariner 6호 6호는 발사일 1969년 2월 24일에 발사된 미국 Mariner Project의 화성 탐사선으로 외계 생명의 탐색과 관련되는 나중 조사의 기초를 확립하기 위해서 화성에 접근 통과를 행해 그 표면과 대기를 조사 이후의 화성 탐사 임무나 그 외 태양에서 멀리 떨어진 장기간의 임무에서 필요한 기술을 개발·실증하는 것이었다. 또 6호는 Mariner 7호와 조우하는 프로그래밍에 유용한 경험과 정보를 제공했다. 화성의 적도와 남극 지방의 상공을 비행하고 리모트 센서로 대기와 표면을 분석해 수많은 사진을 촬영해 지구로 전송했다. 우연히도 6호와 7호가 모두 통과한 곳이 Crater 투성이 지역의 상공이었기 때문에 후에 발견되는 거대 화산인 Olympus山이나 화성 적도 부근의 거대한 Mariner리스 협곡을 놓쳐 버렸는데도 촬영된 사진은 화성 표면의 약 20% 및 지구에서도 길게 보이는 어두운 특징을 볼 수 있었지만 천문학자가 오인한 운하는 발견되지 않았다. 이전의 Mariner 4호가 촬영한 것보다 자세한 사진이 전부 198장이 촬영되어 지구로 전송되었다. 6호와 7호의 엔지니어링 모델이 현존해 제트추진연구소가 소유하고 있다. 현재는 대기 우주 물리학 연구소에 대여되어 로비에 전시되고 있다. 6호와 7호 모두 현재는 기능이 정지되어 태양 주회 궤도에 있다. 탐사선의 탑재 기기로는 6호와 7호 탐사선은 완전히 동일하고 대각이 138.4cm, 높이가 45.7cm의 팔각형 모양의 마그네슘 Case로 구성되어 있다. Case 위에 있는 원추형의 상부 구조에는 직경 1M의 고이득(高利得) Parabola antenna가 장비되어 있다. Case상단의 모퉁이에는 각각 215×90cm의 태양 전지 패널이 4매 장착되어 있다. 구석에서 구석까지는 5.79m이다. 고이득 안테나 근처에 있는 높이 2.23m의 마스트에는 무지향성 저이득 안테나가 장착되어 있다. 팔각형 Case의 밑면에는 과학 기기가 격납된 2축의 주사 플랫폼이 있다. 과학 기기 전체 질량은 57.6kg이고 탐사선 전체 높이는 3.35m이다. 장비로는 3기의 자이로, 태양 전지 패널의 구석에 장착된 6기의 질소 가스 제트가 2조, 카노푸스 추적기가 1기, 주 태양 센서 2기와 보조 태양 센서가 4기 장비되어 있고, 탐사선은 태양과 카노푸스를 기준으로 3축 자세를 유지한다. 하이드라진을 추진제로 하는 추진력 223N의 로켓 엔진이 Case 내에 장착되어 있고, 4매의 분류 날개 첨단부의 노즐이 팔각형 Case의 측면에 장비되어 있다. 4매로 구성되어 있고 면적 7.7㎡의 태양 전지 패널에 17,472셀의 태양전지가 있어 지구 부근에서는 800W, 화성에서는 449W의 전력을 공급할 수 있다. 필요한 최대 출력은 화성 접근 시에 380W이다. 또 1,200Wh의 은-아연 축전지가 예비 전력으로 이용된다. 열의 제어는 주 구획 측면의 가변 배열구에서 행해진다. 통신용 회선이 3채널 장비되어 있고, 채널 A는 81/3 또는 331/3로 기술 Data에, 채널 B는 662/3 또는 270bit/s로 과학 Data에, 채널 C는 16,200bit/s로 과학 Data에 각각 사용된다. 10W와 20W의 S밴드 진행파관 증폭기의 송신기가 2대, 수신기가 1대 있어, 고이득과 저이득의 안테나로 통신이 행해진다. 텔레비전 영상은 용량이 1억 9,500만 비트인 아날로그 Tape Recorder에 기록한 다음 송신할 수 있다. 다른 과학 Data는 디지털 Recorder에 기록된다. 중앙 컴퓨터와 시퀀서(CC&S)에서 운용되는 커맨드 System은 정확한 시각에 특정 운용을 실행할 수 있도록 되어 있다. 발사 전에 표준적인 임무와 예비용 견실적인 임무가 CC&S에 Program되었지만 비행 중에 재 Program하는 것도 가능하다. CC&S는 53개의 직접 커맨드, 5개의 제어 커맨드, 4개의 양적 커맨드를 실행할 수 있다.
미국의 Mariner Series
Viking 호(Viking 호) Viking 1호는 화성의 생명체 존재 여부를 알아보기 위해 NASA에서 발사한 화성 탐사선이다. 1975년 8월 20일 발사되어 1976년 6월 19일 화성 궤도에 진입하였다. 궤도선은 1980년 8월 17일까지 착륙선은 1982년 11월 13일까지 임무를 수행하였다. 1호는 1975년 8월 20일에 타이탄/센타우르 로켓으로 발사되어 10개월간의 비행 끝에 화성에 도달해 궤도에 들어가기 5일 전부터 화성의 전체 모습을 보여주기 시작했다. 1호의 궤도선은 6월 21일에 1513x33,000km 24.66시간 주기의 궤도로 조정되었다. 화성에의 착륙은 1976년 7월 4일의 미국 독립 기념일로 예정되어 있었지만 착륙 후보지의 기복이 큰 것이 촬영한 사진으로부터 발견되어 안전한 장소가 발견될 때까지 연기되었다. 착륙선은 1976년 7월 20일 08:51 세계시에 궤도선으로부터 분리되어 11:56:06 세계시에 착륙했다. 태양과의 합이 시작된 1976년 11월 5일에 궤도선의 최초의 임무가 일시 종료되었다가 합이 끝난 후인 1976년 12월 14일부터 재개되었다. 1977년 2월에는 포보스에의 접근이 행해졌다. 1977년 3월 11일에는 근점이 300km가 되었다. 임무를 통해서 소규모의 궤도 조정이 행해져 1979년 7월 20일에는 근점이 357km까지 커졌다. Viking 1호의 궤도선의 고도 제어 가스가 적어져 화성에의 충돌과 오염이 2019년까지 일어나지 않도록 1980년 8월 7일에 357x33943km에서 320x56000km로 궤도를 올렸다. 궤도선은 화성을 1485회 주회한 후 1980년 8월 17일에 작동을 종료했다. 중량은 883kg이였다. 1976년 7월 20일 08:51 세계시에 착륙선이 궤도선으로부터 분리되었다. 분리가 시작되었을 때 착륙선의 속도는 4km/s정도였다. 분리 후에 로켓을 분사하고 착륙선의 궤도 이탈이 개시되었다. 수 시간 후에 고도 약 300km에서 재돌입을 위해서 방향을 전환했다. 대기권의 통과에 수반해 증발성의 내열 보호물에 의한 방호 커버로 감속했고 이에 병행해 돌입시의 과학 실험도 행해졌다. 고도 6km, 속도 250m/s정도의 시점에서 직경 16m의 낙하산이 전개되었다. 7초 후에 방호 커버를 투기, 그로부터 8초 후에 3개의 착륙다리가 전개해 낙하산에 의해 45초에 60m/s까지 감속했다. 고도 1.5km로 역추진 로켓이 점화되어 40초 후에 약 2.4m/s로 착륙할 때까지 분사되었다. 착륙 로켓에는 18개의 노즐이 있어 수소와 질소의 배기를 확산시키는 설계가 되어 있었다. 이것은 표면 온도의 상승을 섭씨 1˚이하로 억제해 표면 물질을 1mm 이상 날아가지 않게 하기 위해서였다. 1호의 착륙선은 크리세 평원(Gold Field)의 서부, 북위 22.697˚, 서경 48.222˚, 적도 반경이 3397.2km로 편평률이 0.0105인 기준 타원체로부터의 표고 2.69km의 지점(행성면 좌표로 북위 22.480˚, 서경 47.967˚)에 11:53:06 세계시(화성 지방시로 16:13)에 착륙했다. 착륙시에는 약 22kg의 추진제가 남아 있었다. 착륙 25초 후부터 최초의 표면 영상이 송신되었다. 지진계를 꺼내지 못하고 표본 채취기의 로크핀이 움직이지 않고 다리를 펼치는데 5일간을 필요로 했지만 그 이외에는 큰 문제없이 명목상 모든 실험이 행해졌다. 1호의 착륙선은 Viking 영상 팀의 리더를 기념해 1982년 1월에 토머스 매치 기념 기지로 명명되었다. 1982년 11월 13일에 지상 관제소로부터 잘못된 명령을 보내 통신이 두절될 때까지 착륙선은 2245 태양일간 운용되었다. 이 명령은 착륙선의 열화 된 배터리 능력을 개선하기 위해서 새로운 배터리 충전 소프트웨어를 업 링크하려고 하고 있었지만 부주의 때문에 안테나 지향 소프트웨어의 데이터 영역에 이중으로 입력되어 버렸다. 이후 4개월간 추정된 안테나 위치에 근거해 착륙선과의 통신이 시도되었지만 실패로 끝났다. 2006년에 화성 정찰위성으로부터 화성 표면의 1호의 착륙선이 촬영되었다. 일반상대성이론에서는 중력장에서의 시간의 지연을 예측했다. 착륙선을 이용해 이 현상을 관측했다. 화성의 착륙선에 무선 신호를 보내 착륙선에 신호를 돌려보내도록 지시를 내렸다. 그 결과 신호의 왕복 시간에는 중력장에서 시간의 지연으로 예상되는 시간의 엇갈림이 있는 것을 알 수 있었다.
Viking 2는 화성으로의 Viking 계획의 일부로서 1호와 같이 궤도선과 착륙선으로 구성되어 있다. 1975년 9월 9일 발사되었다. 2호 착륙선은 화성 표면에서 1281 화성일 동안 작동하다가 1980년 4월 11일에 전지가 다 소모되어 작동을 중단하였다. 궤도선은 1978년 7월 25일까지 작동하며 화성을 706번 돌며 약 16,000개의 사진들Viking 2호는 1975년 9월 9일에 타이탄/센타우르 로켓으로 발사되었다. 333일의 항해 후에 화성에 도달해 궤도에 들어가기 전에 2호의 궤도선은 화성의 전체 모습을 보여주기 시작했다. 1976년 8월 7일에 궤도선은 1500×33,000km, 주기 24.6시간의 화성 궤도에 투입되어 1976년 8월 9일에 27.3시간 주기에 근점이 1499km, 경사각이 55.2˚의 궤도로 조정되었다. 후보지의 촬영이 개시되어 이러한 영상과 Viking 1호의 궤도선의 영상에 근거해 착륙 지점이 선택되었다. 1976년 9월 3일에 착륙선이 궤도선으로부터 분리되어 22:37:50 UT에 유토피아 평원에 착륙했다. 정상 동작에서는 궤도선과 착륙선을 접속시키는 구조물(바이오 실드)은 분리 후에 떨어지게 되어 있었지만 분리 시의 문제에 의해 바이오 실드는 궤도선에 그대로 남겨졌다. 궤도 경사각은 1976년 9월 30일에 75도까지 늘려졌다. 태양과의 합이 시작된 1976년 11월 8일에 궤도선의 최초 미션이 종료되었다가 합이 끝난 후인 1976년 12월 14일부터 재개되었다. 1976년 12월 20일에는 근점을 778km까지 내려 경사각이 80도까지 늘려졌다. 1977년 10월에는 데이모스에의 접근이 행해졌고, 1977년 10월 23일에는 근점을 300km까지 내려 주기가 24시간으로 변경되었다. 궤도선은 자세 제어 가스를 방출하는 추진 시스템으로부터 가스가 새어 버렸다. 궤도선은 화성을 706회 주회해 약 16,000개의 영상을 송신한 후, 1978년 7월 25일에 302x33176km의 궤도에서 작동을 정지했다. 중량은 883kg이였다. 1976년 9월 3일 19:39:59 UT에, 착륙선과 보호 커버가 궤도선으로부터 분리되었다. 분리 시점에서 착륙선의 속도는 4km/s정도였다. 분리 후에 로켓을 분사하고 착륙선의 궤도 이탈이 개시되었다. 수 시간 후 착륙선의 고도는 약 300km로 재돌입을 위해서 방향을 전환했다. 대기권의 통과에 수반해 증발성의 내열 보호물에 의한 보호 커버로 감속했다. 2호의 착륙선은 유토피아 평원에 있는 미에 크레이터로부터 약 200km 서쪽인 북위 48.269˚, 서경 225.990˚, 적도 반경이 3397.2km로 편평률이 0.0105인 기준 타원체로부터의 표고 4.23km의 지점(행성면 좌표로 북위 47.967˚, 서경 225.737˚)에 22:58:20 UT(화성 지방시로 9:49:05 a.m.)에 착륙했다. 착륙시에는 약 22kg의 추진제가 남아 있었다. 바위 혹은 매우 반사율이 높은 표면에 의해 레이더가 오인해 착륙 시의 추진 장치로부터의 분사가 0.4초 길어졌다. 그 때문에 지면이 파손되었다. 착륙다리 1개가 바위 위에 내려졌기 때문에 착륙선은 8.2˚기울었다. 착륙 후 즉시 카메라 촬영이 개시되었다. 2호의 착륙선은 화성 표면에서 1281 화성일 동안 운용되었다. 배터리의 고장 때문에 1980년 4월 11일에 작동을 정지했다.
포보스 호(Phobos 호) 1호(Фобос 1)는 포보스 계획으로 제작된 2기의 동형의 탐사선의 하나이다. 1988년 7월 7일에 바이코누르 우주 기지로부터 프로톤 로켓으로 발사되어 화성으로 향하는 궤도에 올랐다. 화성으로 향하는 도중인 1988년 8월 29일부터 8월 30일에 걸쳐 탐사선의 소프트웨어의 업로드를 했다. 그러나 그 내용에는 치명적인 문제가 포함되어 있어 탐사선의 자세 제어 추진 장치가 작동하지 않게 되었다. 태양 전지 패널이 태양을 향할 수 없게 되었기 때문에 1호는 전력 부족에 시달리다 1988년 9월 2일에 교신이 끊어졌다. 현재는 인공행성으로서 태양을 주회하고 있다. 중량은 2600kg이였다.
2호(Фобос 2)는 포보스 계획의 일부로 소련이 화성과 그 위성 포보스를 탐사하기 위해 발사한 화성 탐사선이다. 1988년 7월 12일에 발사되어 1989년 1월 29일 화성 궤도에 진입하였다. 통신이 두절되어 실패로 끝난 자매 탐사선 1호와는 달리 2호는 궤도 진입에 성공하여 38장의 사진을 지구로 전송하였다. 그러나 2호는 임무 수행 중 갑자기 통신이 두절되어 결국 2호도 실패로 끝났다. 2호는 1988년 7월 12일에 바이코누르 우주 기지로부터 프로톤 로켓으로 발사되어 화성으로 향하는 궤도에 올랐다. 1호는 도중에 교신이 끊어져 버렸지만 2호의 비행은 순조롭게 진행되었다. 화성에 접근했을 때 예정대로 역분사 로켓의 분사를 행해 1989년 1월 29일에 화성 주회 궤도에 들어갔다(역분사 로켓은 그 후 분리되었다). 2호는 화성의 관측을 실시한 후, 1989년 3월 27일에 화성의 위성 포보스에 접근했다. 포보스에서 50m 이내까지 접근해 2개의 소형 착륙선을 투하할 예정이었지만 탑재됐던 컴퓨터의 고장에 의해 접근 도중에 교신이 끊어져 버렸다. 결과적으로 포보스에 관해서는 극히 한정된 정보밖에 얻을 수 없었다. 중량은 2600kg이였다. 소련이 1991년에 붕괴되었기 때문에 2호는 소련이 쏘아 올린 마지막 탐사선이 되었다.
마스 옵저버(Mars Observer) Mars Observer는 1992년 9월 25일 발사된 NASA의 화성 탐사선으로 옵저버 계획의 처음이자 마지막 탐사선이었다. Mars Observer는 화성의 지리와 기후를 연구하기 위해 설계되었으나 화성 궤도에 들어가기 3일 전인 1993년 8월 21일에 통신이 두절되어 탐사는 실패로 끝났다(실종). 이 탐사에는 약 98억 달러의 상당히 많은 비용이 소모되었으며, 이후 옵저버 계획은 NASA의 회계 사정에 따라 취소된다. 하지만 Mars Observer를 위해 개발된 실험 기구들은 Mars Global Surveyor와 같이 나중에 발사된 탐사선에 재활용되었다.
마스 글로벌 서베이어(Mars Global Surveyor) Mars Global Surveyor는 NASA에서 발사한 화성 탐사선이다. 1996년 11월 7일 델타 7925 로켓에 실려 발사되었다. 10개월간의 여행 끝에 1997년 9월 11일 화성 궤도에 진입하였다. 총 무게는 1030.5kg이며 출력은 980W이다. 2006년 11월 5일 임무를 종료하였다.
마스 클라이미트 오비터(Mars Climate Orbiter) Mars Climate Orbiter는 NASA가 발사한 화성 기후 궤도탐사선이다. 1999년 화성 궤도에 진입했으나 폭발하고 말았다. 그 원인은 우주선 제작자인 록히드 마틴은 야드파운드법을 쓰고 NASA는 미터법을 써서였다. Mars Climate Orbiter는 1998년 12월 11일 18:45:51 UT 에 델타 7425 로켓에 의해 플로리다 주 케이프 커내버럴 공군 기지의 LC-17A 발사대에서 발사되었다. 최초로 지구 궤도를 항행한 후 델타 II로켓의 제3단 엔진이 탐사선을 화성까지의 행성간 궤도에 올렸다. 발사 15일 후 하이드라진 추진기에 의해 최대 규모의 궤도 접속 조종(Trajectroy Connection Maneuver:TCM)을 했다. 이후 화성까지의 항행 중에, 1999년 3월 4일, 6월 25일, 9월 15일에 하이드라진 추진기에 의한 TCM 을 했다. 탐사선은 1999년 9월 23일 09:01 UST(5:01 EST)에 화성에 도달해, 궤도 진입을 위해서 16분 13초간 주 엔진을 연소시켰다. 그 후, 탐사선은 09:06 UT ERT(Earth Received Time:지구로 수신되었을 때의 UST 시간. 전파 신호는 화성으로부터 지구에 도달하는 데 10분 55초 걸린다.)에 화성의 뒤편에 숨었다. 주 엔진의 연소가 끝나 10분 후인 09:27 UT ERT에 다시 모습을 나타내, 지구와의 전파 교신을 재개할 것이었다. 그러나 탐사선과의 교신이 재개되지 않았고 탐사선으로부터의 신호는 완전히 끊겨 버렸다. 조사위원회의 보고에 의한 실패의 원인은 탐사선의 데이터가 미터법으로 보고되어야 하는데 야드파운드법에 따라 보고되고 있었다는 항행 상의 실수에 의하는 것으로 판명되었다. 이로 인해 자세제어용 추력기에서 발생하는 힘을 실제보다 약 4.45배 (1파운드힘=약 4.45뉴턴) 적은 것으로 예측하게 되어 탐사선은 궤도 진입 시에 예정되어 있던 화성표면 위 140-150km 상공의 궤도가 아닌 57km 상공의 궤도에 진입하였고 저고도에서의 대기 압력과 마찰을 견디지 못하고 파괴된 것으로 판단된다.
마스 폴라 랜더(Mars Polar Lander) Mars Polar Lander는 딥 스페이스 2호와 함께 발사된 화성 극지 착륙선이다. 화성 대기권에 진입하면서 통신이 두절되었다. 1999년 1월 3일 20:21 (UTC), 델타 II(7425) 로켓에 의해 발사. 1999년 12월 3일 화성 도착, 딥 스페이스 2호 분리. 1999년 12월 3일 20시 00분 (UTC) 마지막 교신. 1999년 12월 16일 마스 글로벌 서베이어에 의한 폴라 랜더의 수색을 개시. 2000년 1월 17일 랜더의 수색을 중지. 2000년 3월 28일 조사 결과의 공표. 마스 폴라 랜더로부터의 마지막 신호는 대기권 돌입 직전인 1999년 12월 3일에 송신되었다. 이후 탐사선으로부터의 신호는 완전히 끊어졌다. 왜 교신이 끊어졌는지는 명확하지 않다. 후의 조사에 의하면 실패의 원인은 탐사선의 소프트웨어의 에러일 가능성이 높다. 화성 지표에의 강하 중에 전개된 착륙선의 다리에 의해서 생긴 진동을, 탐사선의 소프트웨어가 지표 착륙 때의 충격과 착각하고, 착륙와 동시에 분리할 것이었던 강하 엔진을 지표로부터 40m 위의 상공에서 분리해 버렸기 때문일 거라고 생각되고 있다. 또 하나의 가능성은, 펄스 로켓 추진기의 촉매층의 사전의 가열이 충분하지 않았기 때문일 것이라고도 생각되고 있다. 추진기에 사용되고 있는 하이드라진계 연료는, 촉매층에서 고온의 가스에 분해되어 로켓 노즐로부터 분사되는 것으로 추진력을 얻는다. 그러나, 촉매층이 충분히 가열되지 않으면 추진기가 작동하지 않고 불안정하게 되는 것이 사후 검증에 의해 발견되었다. 1999년 말에서부터 2000년 초에 걸쳐, 마스 글로벌 서베이어에 의한 화성 지표의 영상으로부터 마스 폴라 랜더의 잔해를 확인하려고 하는 시도를 했었다. 이 시도는 실패로 끝났지만, 그 후 2005년에 찍힌 사진을 다시 조사했는데, 폴라 랜더의 잔해라고 생각되는 것이 발견되었다. 그러나 2005년 이후에 찍힌 고해상도의 사진에 의해, 이것은 탐사선이 아니라는 것을 알 수 있었다. NASA는 2006년에 화성 궤도에 진입한 화성 정찰위성의 한층 더 고해상도의 카메라에 의해 탐사선의 잔해를 발견할 가능성을 기대하고 있다. 2007년에 발사된 피닉스에는 마스 폴라 랜더와 같은 기기가 탑재되었다. 2008년에 화성 착륙에 성공했다.
2001 마스 오디세이(2001 Mars Odyssey) 2001 Mars Odyssey는 미국 NASA에서 발사한 화성 탐사선이다. 이 탐사선은 2001년 4월 7일 미국 플로리다 주 케이프커내버럴에서 델타 II 로켓에 실려 발사된 후 약 6개월 간의 비행 끝에 2001년 10월 24일 화성 궤도 진입에 성공하였고, Aerobraking(대기에 의한 감속)을 거쳤다. Aerobraking은 2002년 1월에 끝났고, Mars Odyssey는 2002년 2월 19일 공식 임무를 수행하기 시작하였다. Mars Odyssey는 화성의 주위를 공전하면서 화성의 기후와 지질학적 역사를 조사하는 임무를 수행하였다. Mars Odyssey는 화성 상공에서 지표면의 화학적 성분을 분석하고 물과 얼음의 흔적을 찾아내는 성과를 올렸다. 주 임무를 성공적으로 마친 Mars Odyssey는 2004년에 화성에 착륙한 쌍둥이 화성 탐사 로버 스피릿과 오퍼튜니티가 송신하는 자료를 지구에 중계하는 임무를 수행하기도 했다.
비글 2호(Beagle 2) 비글 2호(Beagle 2)는 유럽 우주국이 2003년 6월 2일에 발사한 유럽 최초의 화성 탐사선 마스 익스프레스 호에 실려 있었던 무게 33.2kg짜리 화성 착륙선이다. 마스 익스프레스는 2003년 12월 25일 화성 궤도에 진입한 뒤 2호를 분리시켰다. 2호는 모선에서 분리된 뒤 화성 대기권에 진입해 7분 후 화성 표면에 착륙하였다. 2호에는 스테레오 카메라, 날씨 감지기, 광물을 분석할 수 있는 분광계, 암석의 연대를 측정하는 X선 감지기, 암석 표본 채취기와 연마기, 망원경과 샘플 분석기 등이 장착되어 있었다. 그러나 비글 2호는 착륙 직후 통신이 두절되었고 2004년 2월 6일 실종되었다. 화성 표면에 충돌한 것으로 생각된다.
마스 패스파인더 호(Mars Pathfinder 호) Mars Pathfinder는 NASA의 화성 탐사선이다. 1996년 12월 폐렴으로 타계한 천문학자 칼 세이건(Carl Edward Sagan)의 화성 연구 업적을 기리는 뜻에서 칼 세이건 기념 기지로 명명되기도 하였다. 이 탐사선은 1996년 12월 4일 발사되어 1997년 7월 4일 화성에 도달하였다. 우주 탐사선 역사상 최초로 화성 착륙에 Air bag을 사용했다. 활동 기간은 1화성년(687일)이며 내부에는 6개의 바퀴가 달린 탐사 Robot 소저너(Sojourner)가 탑재되어 있었는데 Sojourner의 활동 기간은 당초 1주일로 예상하였으나 6주 이상 활동하였다. 이 Sojourner가 탐사 활동을 할 때 Mars Pathfinder는 초미니 기지 겸 지상 관측소 역할을 하게 되어 있다. 즉 지구로부터 받은 명령을 Sojourner에 전달하며 Sojourner로부터 탐사 자료를 전송받아 지구로 전송하도록 되어 있다. Mars Pathfinder에는 관측용 Camera가 설치되어 있는데 이 Camera는 360˚회전하며 2개의 눈을 통해 12가지 색깔로 3차원 영상 사진을 찍게 되어 있으며 태양을 바라보며 먼지의 양도 측정할 수 있다. 이밖에 기상·풍향·풍속 등을 측정하는 기상대 등이 설치되어 있다. Mars Pathfinder 내부에 탑재된 Sojourner는 6개의 특수 구동바퀴, 태양 전지판과 Camera, Data 전송용 안테나, 그리고 냄새를 맡아 흙이나 바위의 성분을 알아낼 수 있는 후각 장치 등이 설치되어 있다. 이동 속도는 1cm/s이며 Camera에 잡힌 영상을 Mars Pathfinder로 보내도록 되어 있다. 활동 기간 중 1만 장 이상의 화성 표면 사진과 4백만 가지 이상의 화성 대기 기상정보를 수집하였다. Mars Pathfinder호의 활동 기간은 처음 한 달 정도로 예상되었으나 약 세 달가량 활동하면서 착륙 지점인 아레스 발리스 평원이 3백만 년 전쯤 발생한 홍수로 인하여 침식 작용을 받은 사실을 통해 물이 존재하였다는 사실과 Sojourner의 화학 분석을 통하여 규산염을 다량 함유한 암석과 유황이 풍부한 암석이 존재한다는 사실을 밝혀냄으로써 과거 화산 활동 또는 화성의 지각변동 가능성 예측을 제시하였다. Mars Pathfinder는 화성 지표에 착륙하는 Rover를 중심으로 Rover를 화성까지 나르기 위한 우주선, Rover를 착륙시키기 위한 Air bag을 장비한 착륙선, 그것들을 보호하는 엔트리 캡슐 등으로 구성된다. 탐사선은 약 7개월간에 걸쳐 화성으로 비행하고 화성 주회 궤도에 진입하는 일 없이 바로 화성 대기권에 돌입했다. 화성 대기권 돌입 후 엔트리 캡슐은 낙하산과 로켓 분사로 감속한 후 Air bag으로 싸인 착륙선을 분리했다. Air bag으로 싸인 착륙선은 Air bag에 의해 착륙 후 적어도 15회는 튕겨졌는데 최초 1회는 15.7m나 튕겨진 것으로 계측되었다. 낙하한 착륙선은 정사면체의 형상을 하고 있으며 Air bag의 가스를 뺀 후에 전개 후 내부에 탑재된 Rover에 화성의 일출과 함께 태양 전지에 의해 전력이 공급되어 가동되었다. Rover는 착륙선을 중계해 지구와의 통신을 실시하면서 탐사를 실시했다. Rover는 자율적 구동이 가능한 6륜 전기 구동차로 바위 등의 장애물을 판별해 회피할 수 있는 능력을 갖췄다. 전력 공급은 태양 전지가 담당하지만 보온용으로 소량의 플루토늄을 탑재하고 있다. Rover는 미국의 여성 공민권 운동가 Sojourner Truth의 이름을 따 Sojourner라고 명명되었다. 착륙 후에 통신 중계기로서 사용된 무인 착륙선은 천문학자 Carl Edward Sagan의 업적을 기려 Carl Edward Sagan 기념기지라고 명명되었다. 이 계획은 과학적 탐사뿐만 아니라 보다 빠르게, 보다 좋게, 보다 저렴하게(faster, better and cheaper)라는 목적의 우주 탐험을 시행하는 디스커버리 계획에 대해 그것이 가능한 것을 실증해 그 목적이 나타내 보이는 대로 비용이 적게 드는 화성에의 경로를 개척하는 것이었다. 2004년에 화성에 도착한 2대의 쌍둥이 Rover(Spirit rover, Opportunity rover)도 같은 Air bag을 이용하는 방법으로 2기의 탐사 Rover를 무사 착륙시켰으나 2004년에 같은 Air bag 사용 방법으로 화성 착륙을 목표로 한 비글 2호(마스 익스프레스에 탑재)는 화성 강하 중에 통신이 두절되었다. Mars Pathfinder의 개발 기간은 3년으로 발사 비용, 운용비용을 포함한 총비용도 2억 8000만 USD에 달한다. 화성 탐사에 사용된 비용을 비교하면 Viking 계획의 약 1/5이 된다. Sojourner는 매우 작고 가벼운데 질량 10.6kg, 65cmx48cmx30cm로 인간이 들어 올릴 수 있을 만큼 작다. 착륙 지점으로 Ares Vallis가 선택되었다. 이 곳 부근은 안전하게 착륙이 가능하고 과거에 화성에 존재한 물에 의한 홍수에 의해서 퇴적물이 있을 것으로 예상되었기 때문이다. Mars Pathfinder는 1997년 7월 4일, 6.1km/s의 속도로 화성 대기권 돌입 이후 탐사선은 반송파만 송신하고 각 사건시에는 신호를 송신. 지구에서는 도플러 효과로 탐사선의 속도를 계측하여 내열 셀에 의한 에어 브레이킹으로 370m/s까지 감속하고 직경 약 11m의 낙하산을 전개해 68m/s까지 감속 20초 후 내열 셀을 분리 20초 후, 착륙선이 에어로 셀에서 분리되어 20m의 줄에 매달려 고도 1.6km에서 화성의 대기를 관측, 고도 335m 지점에서 Air bag을 전개, 고도 96m 지점에서 고체 로켓 분사 2.3초 후 고도 21.5m 지점에서 줄을 절단하여 14 m/s로 화성 표면에 착륙하여 Air bag에 의해 15.7m의 높이까지 튕겨져 적어도 15회 튕겨진 후 정지하여 16:55:55 UTC에 화성에 착륙 후 Air bag의 가스를 제거하고 착륙 74분 후 착륙선의 전개를 종료. 21시 00분 착륙 지점에 일출이 시작됨. 1화성일(솔 1)의 시작, 같은 시각 착륙 후 최초의 교신이 성공함. 2 화성일에(솔 2), 사진에서 Air bag의 하나가 완전히 사그러들지 않은 것이 확인되어 Rover가 화성 표면에서 이동하는 데 장애가 될 것으로 예상되었다. 지구에서의 지시에 의해 착륙선의 패널을 하나 움직여 무사히 Rover를 화성 표면으로 이동시켰다. 착륙선에는 Imager for Mars Pathfinder(IMP), Atmospheric Structure Instrument/Meteorology Package(ASI/MET)의 두 개의 관측 장치가 탑재되어 화성의 자력, 기압, 온도, 바람 등의 관측을 행했다. Rover는 1cm/s의 속도로 이동할 수 있고 통신 중계 기지를 겸하는 착륙선을 중심으로 반경 500m를 주행 할 수 있었다. Rover에 탑재된 Alpha Proton X-ray Spectrometer(APXS)는 암석에 포함된 원소를 0.1% 정도 검출했다(수소가 제외된다). 그 결과 지구의 안산암, 현무암을 닮은 구조를 가지는 돌이 발견되어 옛날 홍수에 의해서 이러한 돌이 옮겨진 것이라고 추정되어 옛날 화성에 물이 존재했다는 주장의 증거의 하나로 여겨졌다. Rover는 전면에 흑백 스테레오 Camera 1대, 후부에 1대의 Color Camera를 탑재하고 83화성일 동안 550장의 사진을 지구로 전송했고 16가지의 화학적 성분 분석을 실시했다. 당초 약 1주일에서 1개월 정도 활동할 것이라고 생각되었던 Rover와 착륙선이지만 착륙으로부터 83화성일 후인 1997년 9월 27일 10:23 UTC에 Mars Pathfinder와의 통신이 두절될 때까지 약 3개월간 작동했다. NASA는 1998년 3월 10일까지 통신 재개를 시도했지만 10월 7일에 짧은 신호를 수신한 것 외에는 통신은 재개되지 않았다. 통신 두절의 원인은 불분명지만 Rover는 문제가 없는 상태에서 착륙선이 저온에 의해 고장 났을 가능성이 있다. 이 경우 Rover는 미리 지구와의 통신이 두절되었을 경우 착륙선 근방으로 이동하지만 다만 착륙선에 탑승해선 안 된다고 Program되어 있었는데 이 때문에 착륙선 주위를 고장 날 때까지 회전했을 것이라고 추측되었다. 무게는 10.5kg이다.
마스 익스프레스(Mars Express) Mars Express는 유럽 우주국(ESA)과 러시아 우주과학자들이 공동으로 만든 유럽 최초의 화성 탐사선이다. 2003년 6월 2일에 러시아의 소유즈 로켓에 실려 발사되었으며 그 뒤 6개월 동안 4억 9100만km를 비행한 뒤 12월 25일에 화성 상공 274km 지점에서 궤도에 진입하는 데에 성공한다. 구조는 크게 마스 오비터와 영국과 유럽우주국이 공동으로 만든 화성 착륙선 비글 2호로 구성되어 있다. 비글 2호는 화성 착륙 후 약 6개월간 화성의 생명체 존재 흔적을 탐색하면서 화성의 지표 지도를 작성하고, 지하 약 4㎞의 토양·암석 성분을 분석할 계획이었다. 그러나 비글 2호는 착륙 직후 통신이 두절되었고, 2004년 2월 6일 실종되었다. 화성 표면에 충돌한 것으로 생각된다. 그러나 마스 익스프레스는 이후에도 687일 동안 화성 궤도를 돌면서 6개의 카메라와 레이더·분광계 등을 이용해 계속 화성 표면을 관찰하는 임무를 수행했다. 그 첫 결과로 마스 익스프레스는 2004년 1월 23일 적외선 카메라를 이용해 화성의 남극에서 물 분자가 존재하는 지점을 찾아내 얼음을 촬영하는 데 성공하였다. 예산은 개발에서 발사까지 총 2200억 원이 들었다.
스피릿 로버 호(Spirit rover 호) Spirit rover는 NASA가 화성 탐사를 위해 실행한 화성 탐사 Rover Project로 2대의 Rover 중 첫 번째의 애칭이다. 정식 명칭은 MER-A(Mars Exploration Rover-A)이다. 2003년 6월 10일 17:59 UTC에 발사하여 이듬해 2004년 1월 4일(쌍둥이 Opportunity rover가 화성 반대쪽에 착륙하기 3주 전) 우주선 사건시(Spacecraft Event Time) 기준 04:35에 착륙하였다. 이로써 Spirit rover는 Sojourner호에 이어서 두 번째로 성공한 Rover 탐사선이 되었다. 무게 185kg. 초기에는 지구 시간으로 90일 동안 활동할 계획이었지만 실제로는 5년이 넘게 활동해왔다. 2009년 5월 1일 탐사기가 부드러운 흙에 빠진 이후로 몇 달간 빠져나오지 못했다. 2010년 1월 26일 NASA는 Spirit의 임무를 정지 연구로 전환하였다. 2010년 3월 22일 마지막 교신 이후 Spirit rover와 연결이 두절되었다. 이것은 태양 발전판에 쌓인 먼지가 바람에 제거되지 않아 탐사기의 전력이 고갈되었기 때문으로 보인다. 2011년 5월 25일 NASA는 화성 탐사 Rover, Spirit rover와의 교신 시도를 중단했다. Spirit rover는 2010년 화성의 겨울을 지내기 위해 동면에 들어갔다가 통신이 두절되었고 1년 동안 수차례 교신을 시도하였으나 응답이 돌아오지 않았다. 이는 태양 전지판의 이물질 때문이라고 NASA는 밝혔다.
오퍼튜니티 로버 호(Opportunity rover 호) Opportunity rover는 NASA의 화성 탐사 Rover Project에 투입된 두 대의 Rover중 두 번째의 이름이다. 정식이름은 MER-B(Mars Exploration Rover-B)이다. Opportunity rover는 2003년 7월 8일에 발사된 화성 Rover로 2004년 1월 25일 협정 세계시 기준 05:05에 메리디아니 평원에 착륙했다. Opportunity rover가 착륙한 시점은 쌍둥이 Rover Spirit rover가 화성 반대쪽에 착륙한 지 3주 후였다. Opportunity rover와 Spirit rover는 1997년에 발사된 Mars Pathfinder의 Sojourner호에 이어서 2번째로 착륙한 화성 탐사선이 되었다. 또 두 번째로 화성에 착륙할 때 Air bag을 사용했다. 예상 탐사 기간은 90화성일이나 현재 3,021 화성일째 탐사 중이다. 화성탐사 Rover의 과학적인 목적은 다음과 같다. 1. 과거 물이 존재했던 흔적을 보여주는 암석이나 토양을 찾고 특징을 알아낸다. 이 Rover는 특히 물과 관 련된 작용으로 인해 저장된 광물을 함유하고 있는 암석을 찾을 것이다. 1. 착륙한 지점에 있는 광물과 암석과 토양의 종류와 분포를 알아본다. 1. 어떤 지질학적 과정이 현재의 지형을 형성하였는지 알아본다. 1. 화성 정찰위성의 화성 표면 관측 자료를 수정하고 정밀화한다. 이것은 화성의 지형을 연구하는 다른 위 성들의 정확도와 효율성을 높여 줄 것이다. 물이나 물의 흔적을 보여주는 광물을 찾는다. 1. 암석에 들어있는 광물의 종류와 질감을 확인하고 그것들이 어떻게 만들어졌는지 알아낸다. 1. 과거에 물이 존재했음을 보여주는 지질학적인 환경을 찾아낸다. 1. 화성이 생물이 살 수 있는 환경인지 확인한다. 향후 20년 동안 NASA는 화성에 생명체가 살고 있는지에 관한 실험을 할 것이다. 만약 화성이 생명체가 살 수 있는 환경이라면 물이 있을 것이므로 물이나 물의 흔적을 찾는 일은 화성에 생명체가 살고 있는지를 확인하는 것의 첫걸음이 된다. 비록 화성탐사선들이 생명체가 살고 있는지 직접적으로 확인할 수는 없지만 생명체가 살 수 있는 환경인지 알려줄 수 있는 결정적인 증거를 제시할 수 있는 능력은 가지고 있다. Opportunity rover의 활동은 90솔(Sol:화성일) 있었지만 몇 번이나 반복해 연장되어 2006년 11월 17일로서 1,000솔에 이르렀다. Opportunity rover는 최초로 화성에 착륙했을 때 평탄한 장소가 아닌 Crater 안에 착륙했지만 토양이나 암석의 샘플 조사, 화성 풍경 촬영 등을 실시할 수 있었다. 이때의 샘플 분석 결과 화성의 표면에 적철석이 존재하는 것이 밝혀져, 과거에 물이 존재했다고 하는 가설이 만들어졌다. 이 조사를 실시한 후 Opportunity rover는 인듀런스라는 Crater를 목표로 주행해 2004년 6월부터 12월까지 인듀런스에서 다시 조사를 실시했다. 자신의 내열 장갑이 버려진 장소 근처에서 운석을 발견해 이 운석은 히트 실드 락이라는 이름으로 불리게 되었다. 2005년 4월 말부터 6월 초에 Opportunity rover는 주행이 곤란한 사구에 돌입해 몇 개의 바퀴가 모래에 메워져 버렸다. 6주 이상 지구에서 실험을 반복하고 기능을 상실하지 않고 탈출하기 위한 방법이 검토되었다. 철저한 계획에 의해서 Opportunity rover는 어떻게든 탈출에 성공해 주행을 계속할 수 있었다. Opportunity rover는 2005년 10월부터 2006년 3월까지 화성 남쪽의 Victoria Crater를 목표로 주행했지만, 그 도중에 일렉트로닉 버스라는 크고 얕은 Crater에 들렀다. 그전에 Robot 팔 부분에 몇 개의 기계적인 문제가 발생했다. 2006년 9월 말 Opportunity rover는 Victoria Crater의 외부에 이르러 바깥 틀을 따라 시계 방향으로 회전하며 탐사를 계속한 후 2007년 9월부터 2008년 8월 말까지 Crater의 내부를 조사했다. 2008년 9월에는 Opportunity rover가 Victoria Crater를 출입할 때 남긴 바퀴 자국의 사진이 공개되었다. Opportunity rover의 활동 기간은 지구 시간으로 8년 4개월을 넘었다. 또 Spirit rover와 Opportunity rover에는 붕괴된 세계 무역 센터에 사용되었던 금속이 실려 있다. Opportunity rover는 화성 동경 354.47˚, 남위 1.94˚의 위치에 해당하는 메리디아니 평원에 착륙했다. 이것은 당초의 계산보다 24km 정도 동쪽으로 떨어진 장소였다. 메리디아니 평원은 거의 평평한 장소이지만 Opportunity rover는 직경 약 20m의 Crater내에 착륙해 버렸다. NASA의 과학자는 우연히 Crater 내에 착륙한 것을 홀인원이라고 불렀다. 후에 이 Crater는 이글이라고 이름 붙여졌다. 그곳은 지금까지 화성 탐사선이 착륙한 장소 중에서 가장 어두운 장소이며 주위 모습이 보이게 될 때까지 2주나 걸렸다. Crater의 적토 안에 무수한 바위가 노출된 모습이 회색의 알갱이와 세세하고 붉은 알갱이의 혼합물과 같이 보이는 사진이 과학자의 흥미를 일으켰다. Opportunity rover 부근의 이 모습은 Panorama Camera로 촬영되었다. 현재 이 바위는 화산 활동의 흔적이나 바람이나 물로 옮겨진 퇴적물이라고 추정된다. 이 장소는 Opportunity rover 레지라고 명명되었다. 지질학자에 의하면 이 바위가 바람이나 물의 퇴적물이나 화산의 분출물인 것이라고 한다. 화성 탐사 Program에 참가하는 과학자의 한 사람인 하버드 대학의 앤드류 크놀은 그 두 개의 가설을 구별하는 것은 가능하다고 주장했다. 만약 이 바위가 퇴적물이라면 바람보다 물이 가능성이 높을 듯하다고 말했다. 이러한 바위는 10cm 정도의 높이로 표층은 장소에 따라서는 수 mm 정도로 얇다. 15 화성일째 Opportunity rover는 이 Crater 내에 있는 스톤 마운틴이라고 이름 붙여진 바위의 확대 사진을 촬영했다. 이것에 의해 화성의 바위는 지구의 것과 비교해서 매우 세세한 입자로 되어 있을 가능성이 높아졌다. 16 화성일째에 촬영되어 2월 10일에 지구로 전송된 사진에서는 암반의 얇은 표층은 작은 각도로 수속, 분기된 모습을 볼 수 있었다. 이것은 화산류, 바람, 물 등의 유체에 의해서 이 바위가 생성된 것을 뜻한다. 화성에 물이 존재했다는 가설을 지지하는 과학자들에게 있어서는 이 발견은 큰 의미를 가지는 것이 되었다. 2월 19일 Opportunity rover 레지의 탐사는 공식적으로 성공했다고 선언되어 다음 탐사 목표가 선정되었다. 10cm 정도 높이의 바위 엘 카피탄은 텍사스 주에 있는 산의 이름을 따 명명되었다. Opportunity rover는 27화성일째에 엘 카피탄에 도착해 Panorama Camera로 사진을 촬영했다. 30화성일째에 Opportunity rover는 암석 채집용의 Robot 팔을 사용해 엘 카피탄 부근의 바위를 분석했다. Opportunity rover는 그의 주된 임무인 물이나 물의 흔적을 찾는 일에 대해 매우 많은 양의 정보를 제공해 주었다. 그리고 Opportunity rover는 화성의 대기에 대해서도 많은 정보를 제공해 주었다. 무게는 185kg이다.
피닉스(Phoenix) Phoenix는 NASA의 화성탐사 Project(Mars Scout Program으로 2007년 8월 4일에 발사되어 9개월간의 비행 끝에 2008년 5월 25일 4시 46분경(태평양 표준시)에 화성에 착륙한 Robot 우주선으로 첫 번째 화성의 샘플을 채취하는 탐사선이 되었다. Phoenix는 2007년 8월 4일 Cape Canaveral 공군기지 내 17-A 발사대에서 미국 동부 기준 시 05:26:34(협정 세계시 09:26:34), 델타 7925에 Rocket에 실려서 발사되었다. 공식적으로 발사 과정상 결함은 없었다. Phoenix는 예정되었던 탄도 궤도에 정확하게 안착하였고, 따라서 2007년 8월 10일 동부 기준 시 07:30에 있었던 탄도궤도보정 점화는 초당 18m 수준에 불과했다. 발사는 발사 창(launch window) 연장 기간인 2007년 8월 3일부터 8월 24일 사이에 이루어졌다. Phoenix는 화성 북반구 Vastitas Borealis(계절경도 Ls=76.73)에 있는 그린 밸리에 2008년 5월 25일에 성공적으로 착륙했다. 성공적인 착륙 확인은 19:53:44에 수신되었다. 이곳은 Phoenix에 실린 태양 패널에 1화성일 내내 태양빛이 계속 공급될 수 있는 장소이다. 화성 북반구 여름 극점에 따르면 태양의 최대 고도는 47.0˚이다. Phoenix가 착륙한 곳에서는 2008년 9월 초부터 밤이 시작될 것이다. 착륙한 뒤에는 Robot 팔로 화성의 북극 땅을 파서 과거의 물에 관한 정보를 찾아 화성에 미생물이 살기에 적절한 환경이 있는지를 조사하였다. NASA는 2008년 7월 31일 화성에서 물을 발견하였다고 발표하였고 탐사 기간은 9월말까지 연장되었다. 돈 Mission의 경우 발사가능시간대의 기간이 짧았기 때문에(원래 발사 예정일은 2007년 7월 7일이었음) Phoenix 발사가 끝난 뒤 9월에 발사가 이루어졌다. Phoenix를 적재한 델타 7925는 발사 실적이 우수했기 때문에 선택되었다. 델타 7925에 실려 올라갔던 탐사선으로는 2003년 Spirit rover, Opportunity rover와 1996년 Mars Pathfinder가 있다. 제트 추진 연구소는 2008년 5월 25일 Phoenix가 화성 대기로 강하한 뒤 착륙 후 1분 뒤까지의 과정을 관찰하기 위해 화성 주위를 도는 세 개의 인공위성 궤도를 보정했다. 여기서 얻어지는 정보는 이후 다른 착륙선들의 설계에 좋은 참고가 될 것으로 기대된다. NASA는 2007년에 마스 스카우트 Program으로 처음 발사하는 탐사 Project로서 2003년 8월 애리조나 대학이 제안했던 Phoenix Project를 선출하였다. 이 결정을 내리기까지 다른 연구기관끼리 매우 격렬한 경쟁이 있었다. 이 Project를 위해 NASA로부터 애리조나 대학에 3억 2500 달러의 자금이 제공된다. 이는 이제껏 애리조나 대학이 얻은 연구비 중 가장 큰 규모로 이제까지의 최고 금액의 6배를 웃돈다. 애리조나 대학의 피터 스미스가 이 Project의 주 연구원으로 선출되었다. Phoenix라는 이름은 몇 번씩 소생하는 신화의 새 불사조를 기념한 것이다. 이 이름에 알맞은 Phoenix는 이제까지의 탐사 Project로 개발한 우주선을 다시 이용하고 있다. Phoenix에 쓰인 착륙선은 2000년에 Project가 중단된 Mars Surveyor 2001의 착륙선을 개량한 것이다. 착륙선은 Lockheed Martin Corporation에 거의 완성 상태에 있던 것으로 2001년부터 소중히 보존하고 있었다. 또 이제까지 극 지역에 착륙한 탐사선에 탑재하던 것과 같은 과학 기기가 Phoenix에도 탑재되었다. 2005년 6월 2일에 NASA는 Phoenix Project의 Project와 초기 설계가 순조롭게 진행되는지 정밀하게 조사한 뒤에 Project의 예정대로 진행을 승인하였다. Mars Lander Mission에는 두 가지 목표가 있다. 첫째는 물의 지질학적 역사를 연구하는 것으로, 이를 통해 기후 변화의 비밀을 풀 수 있을 것으로 기대하고 있다. 두 번째는 얼음과 흙이 섞인 환경에서 생명체를 찾아내기 위함이다. Phoenix 탐사선에 있는 관측기구들은 상기 두 가지 목표를 수행하는 데 적합한 실험 장비들을 갖추고 있으며 화성 북극의 생물학적인 역사도 밝혀 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. Phoenix는 화성의 극지방에서 추출한 Data를 지구로 전송하는 최초의 탐사선이 될 것이며 NASA가 이 Project에 설정한 목표인 물을 찾아라를 달성하는데 기여할 것으로 전망된다. 주요 Mission은 화성일 90일(지구일 92일) 동안 수행될 것이다. 과학자들은 Phoenix 탐사선이 화성의 극한의 기후를 견디면서 극지방 얼음이 자라나는 과정을 관찰하여 지구로 전송해 줄 것으로 기대하고 있다. 예상대로라면 90㎝에 이르는 Dry ice 얼음이 관측될 것이다. 그러나 극한의 기온 때문에 화성의 겨울 중간까지는 살 수 있을지 몰라도 화성의 겨울을 끝까지 버틸 것으로 보지는 않고 있다. Mars Lander Mission은 이전의 화성 탐사기기 처럼 Rover를 이용하여 이동하면서 관측하는 것이 아니라 탐사선이 한 자리에 고정되어 관측하는 것으로 Project되었다. 그 이유는 다음과 같다. 1. 이전 장비들을 재활용하면서 경비를 줄였다. 2. Phoenix가 착륙할 장소는 화성의 다른 곳들에 비해 지형이 균일한 양상 을 띠고 있으며, 따라서 돌아다니면서 관측할 필요성이 적다. 3. Phoenix를 이동시키는 데 필요한 기자재의 역량을 대신 관측 도구의 정 교성으로 옮겼다.
큐리오시티(Curiosity) 화성 과학 실험실(Mars Science Laboratory:MSL)은 NASA의 네 번째 화성탐사 Rover(MER)로서 Curiosity Rover라고도 부른다. 2009년 7월에 발사되어 2010년 가을에 도착할 예정이었으나. 발사가 연기되어 2011년 11월 26일 오전 10시 2분(현지시각)에 플로리다 주 Cape Canaveral 공군기지에서 성공적으로 발사되었다. Curiosity는 약 9개월 동안 우주 공간을 비행한 뒤 2012년 8월 6일 05시 32분(UTC)에 화성 적도 아래 분화구 Gale Crater에 성공적으로 착륙했다. Curiosity는 높이 213cm, 전면 가로 너비 274cm, 전체 길이 3m의 초대형이다. 무게는 약 900kg으로 움직이는 화성과학실험실(MSL)로 이름 붙여질 가치가 있다는 평이다. 기존의 스피릿 Rover가 태양전지판을 동력원으로 사용한 반면에, Curiosity는 핵에너지를 동력으로 사용한다. 약 2년 동안 화성 표면 탐사 임무를 수행할 예정인 Curiosity는 장착된 Robot팔로 드릴을 이용해 암석을 약 5cm 가량 뚫어 성분 분석을 할 수 있다. 화성의 기온과 습도, 바람 등 기후에 대한 정보도 수집한다. 가장 중요한 임무는 화성의 생명체 존재 여부를 파악하는 것이다. 이와 관련 나사는 Curiosity가 화성의 생명체 존재 가능성에 대한 정보를 제공할 것으로 기대한다고 밝혔다. Curiosity Rover는 길이 3.0m, 무게는 과학 장비 79.8kg을 포함해 899.9kg이며, 쌍둥이 화성탐사 Robot(오퍼튜니티 Rover, 스피릿 Rover) 보다 1.5m 더 길고 무게는 716kg 더 무겁다. 또 표면에서는 75cm의 장애물을 넘을 수 있다. Curiosity Rover의 최대 이동 속도는 90.0m/h로 추산 되고 있지만 평균 이동 속도는 전력의 소모량, 지형의 험한 정도, 오차 변수를 기반으로 약 30.0m/h정도 될 것으로 추산되고 있다. 2년 동안 최소 19km 이동 할 것으로 예상 되고 있다. Curiosity Rover는 1976년 성공적으로 화성 표면에 착륙한 Viking 1호와 Viking 2호 같은 방사성동위원소 열전기 발전기(RTG)에 의해 구동된다. 방사성 동위 원소 전력 System(RPSs)는 플루토늄 238의 자연 붕괴에서 생기는 열을 이용하여 전력을 생산해낸다 부착 장비 마스트 Camera Mast Camera (MastCam) 화성 Robot팔 렌즈 영상장비 Mars Hand Lens Imager (MAHLI) 화성 강하 영상장비 Mars Descent Imager (MARDI) 위험 기피 Camera Hazard avoidance cameras (Hazcams) 운행 Camera Navigation cameras (Navcams) 화학실험·Camera 복합체 Chemistry and Camera complex (ChemCam) Rover 환경 모니터 장비 Rover Environmental Monitoring Station (REMS) 알파입자 X선 분광기 Alpha-particle X-ray spectrometer (APXS) 화학·광물 분석 장비 Chemistry and Mineralogy (CheMin) 방사선 측정 검출기 Radiation assessment detector (RAD) 중성자 반사도 측정장비 Dynamic Albedo of Neutrons (DAN) 화성 시료 분석장비 Sample analysis at Mars (SAM). 앞서 지난 2011년 11월 9일 발사된 러시아의 무인 화성 탐사선 포보스-그룬트(Phobos-Grunt)가 궤도 진입에 실패해 지구로 추락한 상황에서 Curiosity가 갖는 의미는 실로 중대하다. 인류의 화성 탐사 역사에 새로운 길을 개척할 가능성을 높였기 때문이다. 이 탐사선은 착륙할 때 스피릿 Rover의 Air bag의 방식과 달리 스카이크레인이라는 새로운 착륙선을 사용한다. 2012년 8월 6일 오후2시38분(한국시간)에 Curiosity는 화성의 Gale Crater(남위 4˚59분, 동경 137.44˚에 위치)에 안전하게 착륙에 성공하였다. 물이 흐른 흔적 발견 강바닥의 자갈과 모래가 엉겨서 굳어진 지구의 수성암과 닮았다. 2012년 9월 27일(현지시각) 화성에 무사히 착륙한 Curiosity는 화성에서 물이 흐른 흔적을 발견했다. 화성에도 강이 흘렀고, 그에 따라 지구처럼 자갈과 모래가 엉겨서 몰에 의해 굳어진 수성암(水成岩)이 형성된 흔적이 발견됐다. 이전에도 화성에는 물이 흘렀다는 증거는 많이 있었지만 이렇게 직접적으로 화성에서 물이 흘렀던 강바닥의 자갈이 포함된 최초의 바위사진이다.
Mars Series
그 밖의 화성 탐사선
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출처: 폭넓게 살자! 원문보기 글쓴이: 거북이
