스페이스 클럽 NASA의 다음 화성 탐사선에 설치된 플루토늄 전원

[한국항공우주연구원]

화성의 인내 로버에 대한 작가의 개념. 크레딧 : NASA

NASA의 Perseverance 로버 원자력 발전기는 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)의 Atlas 5 로켓 꼭대기 우주선에 설치되었으며 미션 관리자는 수요일에 로버가 7 월 30 일 화성을 향한 발사 준비를 계속할 수 있도록 녹색 표시등을 제공했습니다.


로버의 다중 미션 방사성 동위 원소 열전 발전기 (MMRTG)는 준비 건물에서 Atlas 5 로켓의 수직 통합 시설로 옮겨졌으며, 197 피트 (60m) 상단 근처의 작업 플랫폼에 크레인으로 들어 올려졌습니다. ) 런처.

기술자는 Atlas 5 페이로드 덮개의 액세스 도어를 통해 발전기를 삽입 한 다음 우주선 백쉘의 개구부를 통해 Perseverance 로버의 후단에 장치를 배치하여 지구에서 여행하는 동안 로버와 착륙 시스템을 둘러 쌉니다. 화성.

NASA 대변인 인 Mary MacLaughlin에 따르면, 99 파운드 (45 킬로그램) 장치는 월요일 로버에 설치되었다.

마운팅 볼트와 메이팅 전기 라인을 연결 한 후, 접지 크루는 새로 설치된 MMRTG를 사용하여 로버에 전원을 공급합니다.

전원은 다음 주 예정된 발사 전에 Perseverance 로버에 추가 될 마지막 주요 구성 요소였습니다. 로버는 NASA의 2020 년 화성 2020 년 미션의 중심입니다.

2020 년 3 월 미션의 ATLO 조립, 시험 및 발사 운영 관리자 인 Dave Gruel은“이 시점에서 우주선의 전원이 켜졌으며 24 시간 내내 유지 될 것입니다. "출발 작전 팀은 우주선의 상태를 지속적으로 모니터링하여 발사에 '가는'-화려하지는 않지만 업무의 중요한 부분인지 확인합니다."

미국 에너지 부에서 개발 한 MMRTG는 플루토늄의 특수 비 무기 등급 동위 원소 인 플루토늄 -238의 자연 방사성 붕괴에서 발생하는 열을 전기로 변환하여 작동합니다. 발전기에는 10.6 파운드 (4.8 킬로그램)의 이산화 플루토늄 연료가 포함되어 있습니다.

이 장치는 인내 임무를 시작할 때 전구의 전력 소비량과 거의 동일한 110 와트의 전력을 생산합니다. MMRTG의 전력 효율은 매년 몇 퍼센트 씩 감소합니다.

플루토늄 -238 펠릿의 파일 사진. 크레딧 : Los Alamos National Laboratory

MMRTG는 Perseverance 로버에서 2 개의 리튬 이온 배터리를 충전합니다. NASA에 따르면 화성 과학 작업 중에 전력 수요가 900 와트에 도달 할 수 있다고 말하면 배터리는 최대 전력 사용 시간 동안 로봇에 전력을 공급합니다.

MMRTG에 의해 생성 된 에너지의 거의 95 %가 과도한 열의 형태가 될 것입니다. 이렇게하면 화성 표면의 추운 온도에서 Perseverance 로버의 내부 전자 장치를 따뜻하게 유지할 수 있습니다.

MMRTG는 1961 년 이래 30 개 이상의 미국 우주 임무에 사용 된 최신 원자력 전원 및 히터 제품군입니다.

1 톤 Perseverance 로버는 2011 년에 시작하여 2012 년 8 월에 Mars에 착륙 한 NASA의 Curiosity 로버의 복제본입니다. Perseverance는 개선 된 카메라 및 이산화탄소에서 산소를 생산하는 페이로드를 포함하여 업그레이드 된 과학 장비 제품군을 보유하고 있습니다. 화성의 분위기에서 미래의 인간 탐험을위한 핵심 능력.

NASA의 독창성 화성 헬리콥터도 인내심 로버와 함께 붉은 행성으로 향합니다. 2021 년 2 월 18 일 화성에 착륙 한 후, 로버는 일련의 시험 비행을 위해 태양열 드론을 배치 할 것입니다. 직경이 약 4 피트 (1.2 미터)에 달하는 스피닝 블레이드를 갖춘 독창성 헬리콥터는 다른 행성의 대기에서 비행하는 최초의 회전익 기가 될 것입니다.

NASA의 새로운 Mars rover의 주요 목표 중 하나는 코어 드릴을 사용하여 암석 샘플을 수집하는 것입니다. 샘플은 미래의 로봇 미션에 의해 지구로 돌아 오기 위해 매우 깨끗한 튜브로 밀봉됩니다.

Perseverance 로버의 MMRTG에는 최근 에너지 부에 의해 생산 된 소량의 플루토늄 -238이 포함되어 있습니다. 미국은 1988 년에 플루토늄 -238 생산을 중단했으며 미국 정부는 1992 년부터 2000 년대 후반까지 러시아에서이 물질을 구입했습니다.

NASA와 에너지 부는 2013 년에 테네시의 Oak Ridge National Laboratory에서 플루토늄 -238 생산이 재개되어 미래의 우주 임무를 수행 할 수 있도록 원자력 발전기를 사용할 수있게했다고 발표했다.

NASA의 잠자리 임무는 비행 쿼드 콥터를 토성의 위성 타이탄에 보낼 것이며, 우주 기관의 다음 탐사선은 MMRTG에 의해 구동됩니다. 잠자리는 2026 년에 출시 될 예정입니다.

Perseverance 로버 용 MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator)는 플루토늄으로 연료를 공급하기 전에 사진으로 표시됩니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech

NASA 관리자는 수요일 비행 준비 검토 중에 인내 로버 발사를위한 최종 준비를 진행하도록 팀을 정리했습니다.

남부 캘리포니아에있는 NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 미션 담당 부사장 인 매트 월리스 (Matt Wallace)는“비행 준비 상태 검토가 완료되면서 또 다른 이정표를 통과하게되어 기쁘다. “그러나 우리는이 우주선이 안전하게 출발 할 때까지 다음 주 최종 발사 활동과 발사 창 열기를 통해 머리를 숙일 것입니다. 화성은 힘든 고객이며 당연한 일을하지 않습니다.

월리스는 성명에서“현재, 모든 곳이 녹색이다. "우주선 팀에서 발사 차량 팀에 이르기까지이 노력에 참여한 모든 사람들은 인내가 오랫동안 기다려온 화성 비행을 시작하기를 기대하고 있습니다."

다음 주에 발사를 준비하는 NASA 및 United Launch Alliance 팀의 많은 회원들은 이번 주말에 약간의 시간이 걸릴 것입니다. 케네디 우주 센터의 엔지니어와 기술자는 지난 몇 주 동안 오랜 시간과 주말에 걸쳐 Mars 2020 임무를 7 월 30 일 발사 할 수 있도록 추적했습니다.

미션은 7 월 17 일 시작되었지만 ULA의 Atlas 5 조립 건물의 크레인 고정 장치, Atlas 5 로켓의 액체 산소 라인 누출 및 코로나 바이러스 전염병의 영향으로 인한 속도 저하 문제 출시일은 13 일입니다.

2020 년 화성 임무의 발사 기간은 8 월 중순까지 연장됩니다. 그 시점을 넘어 서면 지구와 화성이 다시 붉은 행성으로 직접 발사 될 수 있도록 적절하게 조정될 때까지 2 년 동안 임무가 계속 유지 될 수 있습니다.

7 월 27 일 월요일에 발사 준비 검토에서 ULA가 Atlas 5 로켓을 수직 격납고에서 Cape Canaveral Air Force Station의 패드 41로 옮기는 승인을 다음 날에 승인 할 예정입니다.

이로써 7 월 30 일 초 7시 50 분에 EDT (11:50 GMT)에 2 시간의 발사 창이 열리는 Atlas 5 로켓 슈퍼 콜드 추진제의 카운트 다운 준비 및 충전 단계가 시작됩니다.

Atlas 5 로켓의 페이로드 페어링에 포함 된 Perseverance 로버는 7 월 7 일 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에서 발사 차량 위에 올랐습니다. 크레딧 : NASA / Kim Shiflett

인내 로버는 이번 달에 시작되는 3 개의 화성 임무 중 세 번째입니다.

아랍 에미리트가 개발 한 호프 궤도 선은 일요일 일본의 H-2A 로켓에서 발사되었으며, 중국의 톈웬 1 궤도 선, 착륙선 및 로버는 목요일 이륙 할 예정이다.

세 가지 임무는 모두 2021 년 2 월 화성에 도착할 예정입니다.

스페이스 클럽(Space Club)