스페이스 클럽 NASA, 금성, 목성 및 해왕성의 위성 탐사 제안 평가

[발사지휘센터]

작가의 태양계 개념. 크레딧 : NASA

NASA는 목요일 2020 년 중반에서 후반까지 발사 할 프로젝트를 최대 2 개까지 승인하기로 결정한 내년 결정을 앞두고 금성, 목성의 달 이오, 넵튠의 달 트리톤에 대한 잠재적 로봇 임무에 대한 4 가지 개념 연구에 자금을 지원할 것이라고 발표했다.

우주국은 작년에 미국 과학자들이 제출 한 12 개 이상의 제안에서 준결승 진출 자로 4 가지 미션 컨셉을 선택했다. NASA는 2025 년 또는 2026 년과 2028 년 또는 2029 년에 한 쌍의 발사 기회를위한 완전한 개발을 진행하기 위해 2021 년 마지막 4 개의 제안 중 최대 2 개의 제안을 선택할 계획입니다.

NASA 목요일에 의해 선택된 두 가지 미션 컨셉은 짙은 이산화탄소 분위기, 황산 구름, 화씨 880도 (섭씨 471도)의 뜨거운 표면 온도를 가진 지구의 지옥 같은 쌍둥이 인 금성을 탐험 할 것입니다.

NASA는 1989 년 이래로 마젤란 레이더 매퍼가 지구에서 비너스의 두꺼운 구름 아래로 피어링하고 행성의 화산 지형을 처음으로지도하는 비너스 임무를 시작하지 않았습니다.

추가 연구를 위해 승인 된 또 다른 임무는 목성을 선회하고 태양계에서 가장 화산 활동이 활발한 달 이오 근처를 지나가는 우주선 인 이오 화산 관측자 (Io Volcano Observer)이다.

그리고 NASA는 세부 개념 연구를 위해 Neptune의 달 Triton을 대상으로하는 플라이 비 프로브 인 Trident를 선택했습니다. Trident는 1989 년 NASA의 Voyager 2 미션에서 수행 한 관측 결과를 추적하여 지구의 달만큼 큰 Triton이 얼음 표면에서 분출하는 간헐천과 같은 깃털을 가지고 있음을 밝혀 냈습니다.

NASA의 과학 미션 디렉터 인 토마스 주르 부첸 (Thomas Zurbuchen)은“이 선택된 미션은 태양계의 가장 활동적이고 복잡한 세계에 대한 이해를 변화시킬 수있는 잠재력을 가지고있다. "이 천체 중 하나를 탐험하면 우주와 그와 같은 다른 우주가 어떻게 생겨 났는지에 대한 비밀을 밝히는 데 도움이 될 것입니다."

각 미션 팀은 개념을 완성하고 NASA 본부에 보고서를 제출하기 위해 9 개월간의 세부 연구를 수행하기 위해 3 백만 달러를받습니다. NASA 관계자는 보고서를 검토하고 개발을위한 4 가지 개념 중 최대 2 가지를 선택합니다.

네 가지 우주 임무는 NASA 디스커버리 라인의 비용 절감 행성 과학 임무의 다음 두 프로젝트가되기 위해 경쟁하고 있습니다. NASA는 작년에 제안을 요청했으며 임무는 발사 비용과 국제 기부금을 제외한 5 억 달러의 비용 한도에 맞아야합니다.

NASA가 선택한 4 가지 미션은 다음과 같습니다.

DAVINCI + (고귀한 가스, 화학 및 이미징 플러스의 심층 대기 비너스 조사)
◾ 이오 화산 관측기 (IVO)
◾ 사고
◾VERITAS (금성 방사율, 무선 과학, InSAR, 지형 및 분광법)

DAVINCI +, VERITAS 및 Io Volcano Observer 미션 컨셉은 과거 디스커버리 선정 라운드 동안 NASA에 제출 된 제안을 기반으로합니다. Trident는 NASA의 결정에 의해 과학자들이 디스커버리 급 프로브에 플루토늄 발전기를 사용하도록 제안함으로써 처음으로 외부 태양계에 예산 미션을 수행 할 수있게 해주는 새로운 개념입니다.

이전 디스커버리 급 임무에는 소행성대에서 가장 큰 두 물체를 도는 Dawn 우주선, 수성에 대한 메신저 임무, 현재 화성에서의 지진 활동을 듣고있는 InSight 착륙선이 포함되었습니다. 2017 년에 Lucy와 Psyche라는 두 가지 발견 임무가 소행성 탐사에 중점을 둔 임무를 시작하기 위해 2021 년과 2022 년에 발사 될 예정입니다.

DAVINCI +와 VERITAS는 30 년 이상 NASA의 비너스 첫 임무가되기 위해 경쟁하고 있습니다.

NASA에 따르면 NASA의 Goddard 우주 비행 센터의 수석 과학자 인 Jim Garvin이 이끄는 DAVINCI + 임무는 하천 탐사선을 금성의 대기로 보내면 표면까지의 성분을 정확하게 측정 할 수 있다고 NASA는 밝혔다. 이 데이터는 과학자들이 대기가 어떻게 형성되고 진화했는지를 이해하고 금성에 바다가 있는지 여부를 결정하는 데 도움이 될 것입니다.

크레딧 : 아티스트의 이전 DAVINCI 미션 제안을위한 대기 엔트리 프로브 개념. 크레딧 : NASA / Goddard

경화 된“구”는 기기를 비너스의 표면으로 운반하여 점진적인 1 시간 강하 내내 다양한 ​​고도에서 대기 성분과 조건을 측정합니다. NASA에 따르면 하강 구의 카메라와 궤도 구성 요소가 미션에 연결될 것입니다.

NASA의 Goddard 우주 비행 센터는 임무를 관리하고 록히드 마틴은 DAVINCI + 우주선의 조립을 감독했습니다.

Garvin은 임무 개념에 대한 비디오 개요에서“DAVINCI +는 태양계의 적절한 상황에 금성을 넣는 화학 실험실과 궤도에 관한 임무입니다. “그리고 DAVINCI +가 과학적으로 할 일은 전체 대기의 화학적 조성을 위에서 아래로 측정하는 한편, 우리 태양계의 수수께끼 중 하나 인 거친 산이있는 곳에서 표면을 이미징하는 것입니다.”

1978 년에 금성 대기로 탐사선을 보내는 마지막 미국 주도 임무는 1978 년 파이오니어 금성이었다. 소비에트 연방의 베가 (Vega) 임무는 1985 년 금성 대기권에 마지막으로 뛰어 들었다.

Garvin은“비너스는 40 년 동안 비너스를 탐험 해 왔기 때문에 매우 개인적인 일입니다. 지금은 비너스 시대입니다. 우리는 DAVINCI +로 돌아가서 비너스가 적합한 곳을 배우고 싶습니다.

NASA에 따르면 베리타스 (Veritas)라고하는 다른 금성 임무 개념은 궤도에있는 우주선에 합성 조리개 레이더 장비를 탑재하여 지구 전체의 행성 표면을 조사 할 것이라고한다.

베리타스 제안에 대한 수석 연구자 인 캘리포니아 NASA의 제트 추진 연구소의 연구 과학자 인 수잔 스 마르카 (Suzanne Smrekar)는“우리는 길을 잃고 거주 할 수있는 세상을 탐험하는 사명을 설계하고있다”고 말했다. “금성은 지구의 쌍둥이입니다. 그것은 동일한 크기, 동일한 구성으로 시작되었지만 매우 무시할만한 곳으로 진화했습니다. 우리는이 두 바위 행성이 어떻게 다른 길로 내려 갔는지 이해하고 싶습니다.

Smrekar는“우리는 표면 암석을 찾는 것과 같은 일을하고 표면의 구성에 대한 최초의지도를 만들 것”이라고 Smrekar는 말했다. “우리는 현무암이 어디에 있는지 확인하고 화강암의 존재를 찾아 볼 것입니다. 이것은 금성에서 물의 역사를 밝히는 데 매우 중요합니다. 우리는 지구에서 나오는 물을 찾을 것입니다. 우리는 지질 활동을 찾고 검색하며 전반적인 지질 진화를 이해하도록 도울 것입니다.”

Venus의 VERITAS 우주선에 대한 작가의 컨셉. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech

VERITAS 임무는 JPL에서 관리되며 우주선 버스는 록히드 마틴이 제조합니다. 독일, 프랑스 및 이탈리아 우주국은 VERITAS 미션에서 개발을 위해 선정되었다고 가정 할 때 NASA와 협력 할 것이다.

애리조나 대학교 IVO 임무의 수석 연구원 인 알프레드 맥에 웬 (Alfred McEwen)에 따르면 이오 화산 관측기 임무는 지구와 화성의 중력 보조 비행을 사용하여 태양계의 가장 큰 행성에 도달하는 목성을 향해 발사 될 것이다.

McEwen은“IVO는 앞으로 10 년 후 발사 될 것이며 4-5 년 후에 목성 궤도에 도달 할 것입니다. “Io는 내부에 마그마 대양을 가지고있을 수 있으며, 마그마 대양은 지구와 달뿐만 아니라 외계 행성을 포함한 모든 내부 행성의 초기 개발의 열쇠이기 때문에 이것은 매우 중요합니다. 그래서 오늘날의 마그마 대양을 연구하는 것이 큰 발전이 될 것입니다.”

표면 위로 500 마일 (500 킬로미터) 높이의 가스를 분출 할 수있는 400 개 이상의 화산이있는 이오 (Io)는 태양계에서 가장 화산 활동적인 몸입니다. 근처의 목성으로부터의 강한 중력의 잡아 당김은 갯벌을 통해 이오의 내부를 액체화하여 달의 한 쪽에서 다른쪽으로 지구의 바다에 미치는 영향과 유사한 물질을 끌어 당깁니다.

NASA의 갈릴레오 (Galileo) 우주선은 1997 년 화산 폭발로 지구상에서 세 번째로 큰 달인 목성의 위성 이오 (Io)를 잡았습니다. 크레딧 : NASA

McEwen은“물론 우리는 대량 멸종이 있었기 때문에 지구상에서 볼 수있는 것보다 더 큰 폭발로 장관을 이루는 활화산을 모니터링 할 것입니다. "다행히도, 멀리서도 볼 수 있습니다."

Io Volcano Observer 우주선은 Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory에서 구축 및 관리되었으며, 이전에 NASA의 New Horizons 우주 탐사선 및 Parker Solar Probe의 건설을 감독했습니다.

IVO 임무의 다른 파트너로는 미국 지질 조사국, UCLA, 독일 우주 기관 및 스위스 베른 대학이 있습니다.

해왕성의 달 Triton에 대한 Trident 임무는 플루토늄 전원과 빠른 궤도에 의해 지구에서 우주선을 12 년 안에 멀리 떨어진 목표물로 끌어 올릴 수 있습니다. 플라이 비 임무는 2015 년에 명왕성을 만난 New Horizons 프로브에 대한 접근 방식과 유사합니다.

2026 년 발사를 가정하면 Trident 프로브는 2038 년에 Triton에 도달하여 1989 년 NASA의 Voyager 2 미션에서 초기 조사를 한 번에 실시 할 수 있습니다.

"우리는 해왕성의 달 트리톤에 대담한 임무를 제안하고있다"고 휴스턴에있는 달과 행성 연구소의 트라이던트의 수석 연구원 인 Louise Prockter는 말했다. “우리는 얼음이 얼어 붙은 세계가 어떻게 진화하고 현재 어떤 프로세스가 활성화되어 있는지 탐구하고 싶습니다.

1989 년 NASA의 Voyager 2 미션에서 넵튠과 가장 큰 달인 트리톤을 볼 수 있습니다. 크레딧 : NASA

“특히 Triton에 바다가 있는지 알고 싶습니다.”라고 그녀는 말했습니다. “(Triton)의 기원 인 Kuiper Belt에서 체포 된 몸이 바다를 형성 할 수 있습니까? 그리고 그 바다는 오늘날까지 지속될 수 있습니까? 또한 Triton의 화산 및 지각 과정을 조사하고 이들이 태양계에서 가장 어린 표면 중 하나라고 생각하는 방식을 이해하려고합니다.

“이러한 과정 중 하나는 매우 크고 독창적 인 깃털로 이어지는 깃털로 이어집니다. 그리고 우리는 이들이 얼음 화산의 결과인지 아니면 질소 얼음에서 폭발을 일으킨 햇빛의 결과인지 이해하려고합니다. 아주 멋져요

Prockter는“우리는 Triton의 전리층을 통해 어떤 달의 태양계 전체에서 가장 강렬한 이유를 이해하게 될 것입니다. "이 모든 조사를 통해 Triton이 모든 태양계 과학에서 가장 근본적인 질문 중 하나 인 거주 가능한 세상인지 이해할 수있을 것입니다."

Trident 임무가 승인되면 콜로라도 볼더의 Ball Aerospace는 NASA를위한 우주선을 건설 할 것입니다.

스페이스 클럽(Space Club)