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두바이의 엔지니어들이 UAE의 Hope Mars 프로브를 연구하고 있습니다. 크레딧 : MBRSC
UAE의 희망 미션은 이번 주 일본에서 발사 될 예정이며, 붉은 행성의 날씨와 기후 변화를 조사하기 위해 고안된 과학 도구 패키지로 화성을 목표로 삼고 있습니다.
미니 쿠퍼의 크기에 관해, 약 3,000 파운드 (1,350 킬로그램)의 우주선이 7 개월 동안 화성으로 여행을 시작합니다. 그것이 목적지에 도달하면, 임무는 아랍 세계에서 다른 행성 주위를 도는 최초의 궤도가 될 것입니다.
두바이의 모하메드 빈 라시드 우주 센터 (Mohammed Bin Rashid Space Center)의 에미레이트 화성 임무 프로젝트 디렉터 인 옴란 샤 라프 (Omran Sharaf)는“미션의 정체성은 아랍 에미리트뿐 아니라 아랍 세계에도 해당된다. "아랍 젊은이들에게 영감을주고 희망의 메시지를 전해야합니다."
UAE 정부는 2014 년 7 월에 에미레이트 화성 임무 (희망 또는 Al Amal이라고도 함) 계획을 처음 발표했습니다. 정부 지원 프로젝트는 6 년 이내에 예산에 맞춰 설계, 제작, 테스트 및 준비되었습니다. 약 2 억 달러의 비용으로 NASA의 화성 궤도 비용의 일부입니다.
우주선과 3 개의 과학 탑재량은 모하메드 빈 라시드 우주 센터 (Mohammed Bin Rashid Space Center)의 과학자, UAE 우주국 및 미국의 3 개 대학 간의 협력 프로젝트로 개발되었습니다.
이 우주선은 콜로라도 대학교 볼더에있는 대기 및 우주 물리 연구소에서 Emirati와 미국 엔지니어들이 조립했습니다. 애리조나 주립 대학과 버클리 캘리포니아 대학의 과학자들도 미션의 과학 도구 개발에 기여했습니다.
Spaceflight Now와의 사전 출시 인터뷰에서 Sharaf는“특히 과학적 임무에서 국제 협력이 중요하다”고 말했다. "우리는 UAE에서 개발 된 부품을 보유하고 있으며, 미국에서 개발 된 부품을 보유하고 있으며 캐나다, 스페인, 유럽에서 실제로 개발 된 부품을 보유하고 있습니다."
아랍 에미리트 정부는 아랍 젊은이들을위한 영감, 아랍 에미리트의 첨단 기술 활성화, 연구 개발 문화 도입, 화성의 임무 도착을 50 일에 맞추는 등 몇 가지 목표를 개설하여 화성 임무를위한 과정을 시작했습니다. 2021 년 국가 독립 기념일
샤 라프는“보통 화성으로 보내는 임무는 중복성이 중요하기 때문에 시간이 오래 걸리고 비용이 더 많이 든다. “우리의 경우 철학은 단순함이 중요했습니다. 그래서 우리는 우주선을 많은 도구들로 가득 채우는 대신 특정 질문에 집중하고 특정 질문을 해결하기로 결정했습니다.”
Emirati 엔지니어는 콜로라도의 팀과 함께 Hope 우주선을 설계 및 제작하여 수많은 행성 간 임무를 수행 한 베테랑 항공 우주 엔지니어와 협력하고 학습합니다. 미래에 UAE는보다 야심적인 행성 간 탐사를 추구하고 자체적으로 더 많은 작업을 수행 할 수 있습니다.
희망 미션의 훈련 측면은 Emirati 엔지니어들이 2009 년과 2013 년에 시작된 DubaiSat 1 및 2 지구 이미징 위성을 구축하기 위해 한국 회사와 협력 한 방식과 유사합니다. UAE 팀은이 경험을 통해 교훈을 얻었습니다. 2018 년에 시작된 KhalifaSat 지구 관측 위성 구축에 대한 더 많은 책임.
UAE의 첫 우주 비행사 인 Hazzaa Ali Almansoori는 작년 8 일 동안 국제 우주 정거장으로 비행했습니다.
샤 라프는“이 나라의 급성장 우주 프로그램은 UAE가“석유 후 경제”를 육성하도록 돕는 데 중점을두고있다.
"그래서 그들은 화성 사격을갔습니다." “그들은 첨단 과학 기술 분야의 창조를 지원하는 생태계를 만들고 싶었습니다. UAE가 원했던 또 다른 것은 UAE의 미래 과학자와 엔지니어들이 수자원, 식량 자원, 청정 에너지에 중점을 둔 국가의 과제를 해결할 수 있도록 준비시키는 것입니다.”
Emirati Mars Mission 또는 Hope 우주선은 지상 테스트 중에 클린 룸 내부에서 촬영됩니다. 크레딧 : MBRSC
Sharaf는 2006 년부터 버지니아 대학에서 전기 공학 학사 학위를 취득한 후 Mohammed Bin Rashid 우주 센터에 합류하면서 UAE의 우주 프로그램을 안내했습니다. DubaiSat 임무를 위해 한국에서 일하는 동안 Sharaf는 한국 과학 기술 연구소에서 석사 학위를 받았습니다.
DubaiSat 경험 후 UAE의 지도부는 더 먼 국경을 목표로 결정했습니다.
Sharaf는 에미레이트 항공의 화성 임무에 대해“정부가 지시하는 것은 그것을 세우는 것이 아니라 구매하는 것이 었습니다. “다른 사람들과 함께 일하고 다른 사람들로부터 배우고 처음부터 시작하지 마십시오. 다른 사람들이 끝난 곳에서 시작하여 그들의 일을 보완하십시오. 그러나, 당신은 그것을 구축 할 필요가 없습니다. 분명히 우리가 화성에가는 첫 번째 임무이기 때문에 그와 관련된 위험이있을 것입니다.”
에미레이트 항공 Mars Mission에서 일한 LASP의 프로그램 관리자 인 Pete Withnell은 UAE 관리들이 화성 궤도를 개발하기 위해 미국 연구소의 전문가에게 연락하는 것이 "이상적인 선택"이라고 말했다. 그는 결국 대학들이 지식을 이전하도록 만들어 졌다고 말했다.
Withnell은 발사 전에 가상 미디어 브리핑에서“아마도이 임무에서 가장 눈에 띄는 부분은 우주선, 도구, 화성으로의 여행, 중요한 과학적 노력이다”고 말했다. "이 모든 것이 지식 경제를 창출하고 지식 전달을 추진 메커니즘으로 사용하는 프로그램을 만드는 큰 목적 안에 있습니다."
Sharaf에 따르면 450 명 이상의 사람들이 Emirates Mars Mission에서 일했습니다. 약 200 명의 팀원이 UAE에서 왔으며 콜로라도의 LASP에서 약 150 명이 프로젝트에 참여했습니다. Sharaf는 임무에 배정 된 200 명의 Emiratis 중에서 3 분의 1 이상이 여성이었다고 말했다.
Withnell은“대학이 만들어내는 바로 직물은 교육, 교수, 멘토십 및 실제로 협력을 기반으로하는 것입니다. "이러한 개념은 우리에게 친숙 할뿐만 아니라이 프로그램의 최초 설립자 및 비전가들이 요구하는 방식으로이 프로그램에 참여하는 것이 우리의 본성이었습니다."
Withnell은“6 년 전 프로그램의 시작은 청사진이 없다고 말할 것입니다. “깊은 우주 임무를 위해 이러한 유형의 협업을 구성하는 방법에 대한 계획은 없었습니다.
위넬은“실제로 국제적 공간 노력이 많다”고 말했다. “국가 A가 특정 부분을 만들었고 국가 B가 다른 부분을 만들었고, 그 두 부분이 함께 모여 국제적으로 큰 노력을 기울 였다는 것을 알게 될 것입니다. 그러나 여기서 일어난 일은 아닙니다. 이 팀은 하나의 팀으로 함께 모여 우주선, 장비, 전체 임무의 빌딩에서 하나의 팀으로 합병하고 함께 일합니다.”
NASA의 Jim Bridenstine 총재는 지난 6 월 UAE의 우주 탐사 발전은 국제 협력을위한 토대를 마련 할 수 있다고 말했다.
"저는 아랍 에미리트 연합과 그들의 희망 사명에 매우 기쁩니다."라고 Bridenstine은 말했습니다. “우리는 그들을 지원하기 위해 많은 노력을 기울였으며 그들은 Artemis (달 착륙) 프로그램에서 우리의 큰 지지자가되기를 원합니다.
“전통적으로 탐사 국가가 아닌 국가들은 단계적으로 발전하고 있으며, 그것에 대해 이야기하는 것이 아니라 예산으로 백업하고 있습니다.”라고 Bridenstine은 말했습니다. “이 모든 것이 우리가 앞으로 나아갈 때 우리에게 큰 도움이 될 것입니다. NASA는 외교의 도구 인 기관으로, 우리 자신의 태양계를 함께 탐험하는 것보다 궁극적으로 나머지 은하와 우주를 탐험하는 것보다 더 좋은 외교는 없습니다.”
에미레이트 항공 Mars Mission 팀의 탐사선 구축 방법에는 위험이 따릅니다. 그리고 화성에 임무를 보낼 위험이 내재되어 있습니다. 적 행성에 보낸 로봇 임무의 약 절반이 실패했습니다.
Sharaf는“에미레이트 항공은 여행에 관한 것이 아니라 그 영향에 관한 것입니다. “목표 중 하나에 도달한다고해서 목표를 달성하지 못했다고해서 임무가 실패한 것은 아닙니다. 따라서 실패는 옵션입니까? 예, 옵션입니다. 우리가 배우고 발전하는 한, 그것은 단지 좌절 일뿐입니다.”
샤 라프는 미션 디자이너들은 우주선의 주요 시스템에 중복성을 추가하지 않았다고 말했다. 이로 인해 더 많은 비용과 시간이 소요되고 탐사선의 구성과 테스트가 더욱 복잡해지고 우주선이 무거워졌습니다.
Sharaf는“우리의 접근 방식과 철학은 모든 것에 중복성을 갖지 않을 것입니다. “우리는 선택적 중복성을 갖습니다.
우주선의 모든 부문에서 백업을 생성하면 "비용이 증가하고, 지속 시간이 증가하며, 이중 중복 또는 3 중 중복 시스템을 갖는 것이 검증하기가 훨씬 어렵 기 때문에 기하 급수적으로 복잡성을 증가시킵니다. 선택적으로 중복되는 것”
Omran Sharaf, Emirates Mars Mission의 프로젝트 디렉터 크레딧 : MBRSC
에미레이트 항공 화성 임무는 일본 남부의 다 네가 시마 우주 센터에서 일본 H-2A 발사대를 타고 우주로 발사됩니다.
이륙은 오후 4시 43 분으로 예정되어 있습니다. EDT (2043 GMT) 목요일 또는 금요일 오전 5:43 (원래 계획보다 2 일 후) 타네가 시마의 날씨가 좋지 않아 관계자들은 화요일 발사 시도를 취소했다.
이륙하기 몇 시간 전에 UAE 관계자들과 계약을 체결 한 미쓰비시 중공업의 지상 승무원들은 53 미터 높이의 H-2A 로켓을 바위가있는 다 네가 시마의 발사대로 옮길 것입니다. 태평양이 내려다 보이는 농어.
초 냉각 액체 수소 및 액체 산소 추진 제로 채워지면 H-2A는 주요 엔진과 2 개의 고체 로켓 부스터를 사용하여 타네가 시마에서 도망 치며 태평양을 경유하여 140 만 파운드의 추진력을 발휘합니다.
H-2A의 2 개의 스트랩 온 부스터는 2 분 이내에 연소되어 발사 후 약 4 분 후에 로켓의 공기 역학적 페이로드 슈라우드가 분리됩니다.
첫 번째 단계는 주 엔진을 끄고 6 분 30 초 이상 태평양으로 떨어지도록 떨어 뜨린 다음 H-2A의 수소 연료 상부 단계로 두 번의 화상을 입었고 지구 주위의 주차 궤도에 탐사선을 설치 한 다음 우주선을 21,000mph 이상의 속도 (시간당 34,000km)로 가속하십시오.
H-2A는 다 네가 시마에서 이륙 한 후 약 1 시간 후에 프로브를 배치합니다. 이 우주선은 약 5 분 후에 발전 용 태양 전지판을 확장 한 다음 스페인의 NASA 추적 스테이션을 통해 두바이의 지상 제어기로 신호를 전송하기 시작할 것입니다.
이륙 후 약 90 분이 지나면 우주선은 로켓 스러 스터를 작동시켜 방향 제어를 시작합니다. 발사 후 첫 번째 우선 순위 중 하나는 태양 전지판을 태양을 향하여 전기 생산을 시작하는 것입니다.
8 월에는 일련의 코스 수정 조작 중 첫 번째가 계획되어 화성에 대한 Hope 프로브의 궤도를 미세 조정하는 프로세스가 시작됩니다. Withnell에 따르면 지구의 항해사들은 붉은 행성 근처의 정확한 조준점을 향해 우주선을 인도 할 것이며, 궁수는 1km 떨어진 곳에서 2mm 거리의 목표물을 치는 궁수와 비교할 수있다.
Hope 프로브 엔진이 발사 한 30 분의 발사는 2 월 초에 화성 주위를 돌며 우주선을 조종하여 3 억 3,700 만 마일 (493 백만 킬로미터)의 행성 간 여행을 완성 할 것입니다. 샤 라프는 화성에서 궤도에 진입하는 임무는 가장 위험한 단계 중 하나라고 말했다.
탐사선의 화성 예비 도착 날짜는 2 월 9 일이지만 임무가 실제로 지구를 떠난 날짜에 따라 조정될 수 있다고 Sharaf는 Spaceflight Now에 말했다.
내년 2 월 초기 포획 궤도로 진입 한 후, 희망 우주선은 2021 년 4 월경 화성보다 약 12,400 마일 (20,000 킬로미터)에서 26,700 마일 (43,000 킬로미터)의 작동 과학 궤도로 기동 할 것입니다.
각각의 55 시간 궤도의 일부 동안, 우주선의 회전은 화성 주위에서 지구와 거의 같은 속도로 움직입니다. 그것은 궤도의 과학 도구들이 화성의 같은 지역에 대한 견해를 지속적으로 제공 할 것입니다.
희망 임무는 NASA의 화성 대기 및 휘발성 진화 또는 MAVEN 우주선과 동일한 과학 목표를 추구 할 것입니다. MAVEN은 2014 년에 붉은 행성에 도착했습니다.
과학자들은 MAVEN 임무의 데이터를 분석하여 태양풍과 방사선의 충격이 화성의 대기를 제거하여 지구를 더 따뜻하고 습한 세계에서 오늘날의 불모의 행성으로 변형 시켰음을 확인했습니다.
Hope 프로브는 화성 대기에서 우주로 빠져 나가는 산소와 수소를 추적하고, MAVEN보다 지구 대기에 더 깊이 침투합니다. 과학자들은 대기 입자가 빠져 나가는 화성의 날씨와 기후 사이의 가능한 연관성을 조사하려고합니다.
에미레이트 Mars Mission의 수석 과학자이자 UAE의 고급 과학부 장관 인 Sarah Al Amiri는“우리는 세 가지 주요 목표에 중점을 둡니다. “먼저 1 년 내내 화성의 날씨 체계를 특성화하고 화성의 날씨 내에서 매일 밤의 변화의 간격을 메우는 것이 더 중요합니다.
“우리는 또한 수소와 산소가 우주로 얼마나 멀리 퍼져 있는지 살펴 봅니다. 그것은 우리에게 얼마나 멀리 있는지 이해하고 대기 탈출에 대한 더 나은 이해를 제공합니다.”라고 그녀는 말했다.
과학 팀의 임무 중 하나는“두 가지 목표를 서로 연결하여 낮은 대기권 내에서의 변화를 특징 짓습니다. 따라서 화성에 먼지 폭풍이 있거나 온도의 변화가있을 경우 대기 탈출 속도에 영향을 미치며 특히 탈출하는 것입니다. 외부 대기에서 수소와 산소의.
임무에 관한 컬러 카메라는 콜로라도 대학의 볼더에있는 LASP와 MBRSC에서 개발했습니다. 적외선 및 자외선 분광계는 LASP (애리조나 주립대 학교와 버클리 캘리포니아 대학)가 Emirati 과학자들과 협력하여 제작했습니다.
Al Amiri는 최근의 인터뷰에서“날씨 위성이며 임무의 목표 중 하나”라고 Spaceflight Now에 말했습니다. “우리는 상관 관계가 있습니다. 또한 화성의 날씨가 대기 손실에서 어떤 역할을하는지 살펴 봅니다. 그것이 임무의 다른 부분입니다. "
센서는 화성 대기를 스캔하여 현재 NASA, 유럽 우주국 및 현재 레드 플래닛에서 운항하는 인도 우주선에 합류합니다.
알 아미리는 2021 년 9 월부터 호프 미션의 과학 데이터가 공개 될 것이라고 밝혔다.
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