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화성에서 희망 우주선의 예술가의 그림. 신용: MBRSC
아랍에미리트최초의 행성간 탐사선은 이번 달 레드 플래닛을 겨냥한 3개의 로봇 임무 중 첫 번째인 화요일에 화성 궤도에 진입할 예정이다.
희망또는 알 아말(Al Amal)이라고도 불리는 에미레이트 화성 미션 우주선은 화성 중력이 탐사선을 궤도에 진입할 만큼 충분히 느려지기 위해 화요일 10:30 .m(1530 GMT) 경에 6개의 주요 추진기의 27분 발사를 시작할 예정입니다.
성공하면, 희망 궤도는 NASA와 화성을 탐험 유럽 우주 국에서 우주선에 합류합니다. 그러나 중국의 톈원 1 궤도선과 로버 수요일에 도착할 예정이며, NASA의 핵 동력 인내 로버 2월 18일 착륙과 함께 며칠 내에 회사를 영입할 예정입니다.
희망, 천원 1, 인내 임무는 지난 7월 일본, 중국, 케이프 커내버럴의 우주정거장에서 태양계로 로켓을 발사했다. 서로 독립적으로 개발된 세 임무는 지구와 화성의 한 번-26개월 간의 정렬을 활용하여 레드 플래닛으로의 직접 여행을 허용했습니다.
약 2억 달러 규모의 에미레이트 화성 미션은 아랍 세계 최초의 행성 간 탐사선입니다. UAE의 엔지니어와 과학자들은 미국 연구원들과 협력하여 우주선과 3개의 과학 장비를 개발했으며, 모두 화성 대기의 구조와 역학에 초점을 맞추기 위한 것이었습니다.
볼더 콜로라도 대학의 대기 및 우주 물리학 연구소의 에미레이트 화성 미션 프로그램 매니저인 피트 위넬(Pete Withnell)은 "우주에서 시도하고 싶은 것은 무엇이든 어렵다"고 말했다. "그리고 다른 행성 주위를 궤도에 우주선을 얻는 것만큼 스포티한 것은 더욱 어렵습니다.
"많은 사람들이 통계를 알 수 있습니다," Withnell는 1 월 말에 가상 언론 브리핑에서 말했다. "화성에 파견된 우주선의 절반 미만이 실제로 성공적으로 만들어졌습니다. 그래서 매우 냉정한 몇 가지 통계가 있지만 ... 이것은 EMM에서 매우 연습되고, 고도로 시뮬레이션되고, 고도로 분석된 이벤트입니다. 지금보다 더 잘 준비되는 것은 상상할 수 없습니다. 우리는 매우 건강한 우주선을 가지고 매우 운이 좋은, 모든 순간에 아주 좋은 찾고, 그래서 나는 낙관적입니다."
에미레이트 화성 미션은 7월 19일 일본 타네가시마 우주 센터에서 미쓰비시 중공업에서 UAE 정부가 조달한 일본 H-2A 로켓을 타고 발사했다. H-2A는 지구 중력의 결합을 탈출 고속 궤도에 3,000 파운드 (1,350 킬로그램) 희망 우주선을 던졌다.
태양 전지 판을 배치하고 발사 후 체크 아웃을 완료 한 후, 우주선은 화성으로의 과정을 조정하기 위해 여러 번 추진기를 발사, 중요한 화성 궤도 삽입, 또는 MOI, 기동 화요일에 대한 무대를 설정.
화성 임무의 수석 과학자이자 UAE 첨단 과학 부장관인 사라 알 아미리(Sarah al-Amiri)는 "현재 팀은 화성 주변 궤도에 도달할 준비를 할 수 있을 뿐만 아니라 준비했다"고 말했다.
"알 아말 우주선이 지구에서 화성으로 가는 정확한 속도로 움직이고 있다는 사실을 먼저 고려하는 것이 유용합니다." "화성에 도착하면 너무 빨리 움직이기 때문에 그 행성의 비교적 작은 중력장으로 들어갈 수 있습니다. 그래서 우주선은 자신을 느리게해야합니다. 우리가 아무것도하지 않으면 우주선은 단순히 소행성처럼 태양에 대한 궤도에 머무를 것입니다."
화성 궤도 삽입 화상은 행성 간 3억 7,000만 마일(4억 9,400만 킬로미터)의 여정을 제한할 것입니다. 화성의 현재 거리에서, 그것은 두바이에있는 모하메드 빈 라시드 우주 센터에 수집 지상 팀으로 다시 희망 우주선에서 이동하는 약 11 분 라디오 신호를 취할 것입니다.
"그래서 우주선이 주로 해야 할 일은 속도가 느려집니다." 위드넬이 말했다. "그래서 MOI 전에 매우 짧은 시간, 대략 한 시간, 우주선회전합니다. 그것은 태양에 태양 배열을 가리키는 지난 7 개월 동안 그것의 시간의 대부분을 보냈다, 또는 지구를 향해 안테나 ... 그러나 이러한 방향 중 어느 것도 MOI에 작동하지 않습니다.
"그래서 우리는 추진기가 올바른 방향으로 가리키도록 우주선을 방향을 조정해야하고, 그들은 27 분 동안 구울, 화성에 비해 속도의 초당 약 1,000 미터 (2,236 mph)를 꺼내,"Withnell말했다. "그리고 우리는 행성에 대한 점령 궤도라고 불리는 것에 사로잡혀 있습니다. 그래서 근본적으로 화성 궤도 삽입에 관한 것입니다."
UAE의 희망 임무는 화성으로 3억 7천만 마일(4억 9,400만 킬로미터) 떨어진 곳에 있습니다. 신용: MBRSC
화성 궤도 삽입 번은 UAE 정부가 2014년 7월에 처음 발표한 에미레이트 화성 임무의 삶에서 중요한 순간입니다. 발사와 함께, MOI 기동은 임무의 두 가지 위험한 부분 중 하나입니다, 데이비드 브레인에 따르면, LASP에서 임무에 부과학 리드.
"물론 걱정이 있지만 전반적으로 자신감이 생겼습니다. 나는 팀이 연습 한 것 같은 느낌, 우주선테스트되었습니다. 잘 되지 않을 수도 있는 기회가 있고, 그런 일이 발생하면 이를 다룰 것입니다." 브레인이 말했다. "대부분, 나는 약간의 기대를 느끼고, 데이터의 불꽃이 내 길을 향하고있을 것 같아요."
지구상의 네비게이터는 희망 우주선이 삽입 화상의 대상에 있다고 말합니다. 지구에서 200일 이상 여행한 후 목표점을 타격하는 것은 1킬로미터 떨어진 곳에서 2밀리미터 의 표적을 치는 궁수와 비슷하다고 위넬은 말했다.
위드넬에 따르면 지구상의 지상 컨트롤러는 화성 도착 기동 중 "관찰 모드"에 있을 것이라고 한다.
"우리는 무슨 일이 일어나고 있는지에 의미있는 실시간 영향을 미칠 수있는 기회가 없다"고 Withnell은 말했다. "따라서 엔지니어링의 많은 강조는 MOI 이벤트를 완전히 자율화하는 데 중점을 두었으며, 이는 물론 우주선이 완전히 예상되지 않는 일부 이벤트를 돌보기 위해 어느 정도의 스마트 한 수준의 스마트가 기내에 있어야 한다는 것을 의미합니다. 그래서 어느 정도, 우주선자체를 돌볼 수 있습니다. 추진기가 실패하고 무엇을하지 않는 경우, 우주선은 실제로 그에 반응하는 방법을 알고있다. 그래서 이벤트 기간 동안 우리는 관찰자이며, 우리는 무슨 일이 일어나고 있는지 볼 수 있습니다. 그러나 우리는 실시간으로 상호 작용하지 않습니다."
엔지니어들은 우주선의 원격 분석 스트림을 보고 올바른 방향을 가리키고 있는지 확인한 다음 화상이 제 시간에 시작된지 확인합니다. 지상 팀은 우주선의 무선 신호의 도플러 이동을 모니터링하여 화성에 비해 속도가 얼마나 느려졌는지 측정할 것이며, 희망 탐사선 자체는 자율적으로 궤도를 계산할 것입니다.
화성에서 600마일에서 30,700마일(1,000~49,380km) 사이의 예비 포획 궤도로 스윙할 것이라는 희망 우주선이 계획대로 진행된다고 가정할 때 호프 우주선은 화성에서 600마일에서 49,380킬로미터 에 이르는 예비 포획 궤도로 스윙할 것입니다. 과학 기기는 앞으로 몇 주 안에 레드 플래닛에서 첫 번째 데이터를 수집하여 화성 상공에서 약 12,400마일(20,000킬로미터)에서 26,700마일(43,000킬로미터) 사이의 작전 과학 궤도에 진입할 수 있는 희망의 무대를 마련할 것입니다.
각 55시간 반동기 궤도의 일부 동안, 우주선은 화성 주위의 거의 동일한 속도로 행성의 회전과 같은 속도로 움직입니다. 이를 통해 궤도의 과학 기기는 정지 궤도의 기상 위성이 지구의 동일한 부분을 중단 없이 볼 수 있는 것과 거의 같은 방식으로 화성 의 동일한 영역을 지속적으로 볼 수 있게 될 것입니다.
우주선이 건설된 콜로라도의 LASP 시설과 탐사선이 운영될 두바이의 모하메드 빈 라시드 우주 센터() 외에도 애리조나 주립대학, 캘리포니아 대학교 버클리, 노던 애리조나 대학의 과학자들이 희망 임무에 기여했습니다.
UAE 정부는 아랍 청년에 대한 영감, UAE 의 하이테크 분야 활성화, 연구 개발 문화 도입, 1971년 독립 50주년을 맞아 화성에 도착한 사명 등 여러 목표를 설명하면서 화성 임무를 위한 진로를 마련했습니다.
희망 임무는 이미 그 목표를 크게 충족했다고 알 아미리는 말했다.
우주선은 NASA의 최근 화성 궤도선 비용의 일부를 위해 지어졌으며, 여전히 화성 기후에 대한 주요 답변되지 않은 질문을 조사하는 데 필요한 계측기를 가지고 있습니다.
알 아미리에 따르면 이 선교 사업은 아랍 청소년들에게 영감을 주는 방향으로 먼 길을 가고 있다고 한다.
"제가 함께 있는 아랍 지역 내 사람들의 서클 내에서, 그들 중 많은 사람들이 내가 이 임무를 시작하기 전에도 논의해 온 사람들이며, 우리가 이 목표를 달성할 수 있을지 에 대해 매우 추측했다"고 그녀는 말했다. "그리고 그들에게 는이 지역에서 가능한 것에 대한 현실 확인이었고, 우리가 이 지역에서 점점 더 긍정적 인 변화를 만드는 방법에 대해 어떻게 갈 수 있는지에 대한 현실 확인이었습니다. 그리고 특히 지난 6~7년 동안 많은 청소년들이 불안정에 좌절하고 안정을 찾고 있다고 생각합니다.
"화성은 하늘에서 볼 수 있었습니다." 알 아미리가 말했다. "내가 매일 접촉에 와서 거의 모든 아이 ... 그들은 하늘에서 화성을 지적 할 수 있습니다. 가족 환경에서 정상적인 대화를 나눈 적이 없는 한 번은 살아본 적이 없다고 생각합니다."
UAE 관계자에 따르면 450명 이상이 에미레이트 화성 선교부에서 근무했다. 약 200명의 팀원이 아랍에미리트 출신으로 콜로라도의 LASP에서 약 150명이 이 프로젝트에 참여했습니다. 선교 사업에 배정된 200명의 에미라티스 중 3분의 1 이상이 여성이었다.
이 인포그래픽은 화성으로 의향함 미션의 여정을 보여줍니다. 신용: MBRSC
브레인은 호프 우주선에 탑재된 장비가 과거 우주 임무에 비행한 센서와 비슷하지만 UAE의 탐사선은 화성 상공에서 더 높은 궤도에 진입할 것이라고 말했다.
에미레이트 화성 임무는 "화성 대기를 조사하기 위해 우리가 모든 새로운 과학을 열어이 새로운 궤도에 악기를 넣어 것입니다,"브레인은 말했다. "그래서 중요한 과학 궤도의 세 가지 측면이 있다. No. 1, 그것은 매우 높은 고도 궤도, 대부분의 다른 화성 과학 임무 보다 훨씬 높은. 높은 고도의 궤도를 통해 우리의 장비는 세계적인 관점에서 화성을 관찰할 수 있습니다. 지구를 볼 때 궤도에 있든 화성의 약 절반을 항상 볼 수 있습니다.
"2번, 궤도는 화성 적도와 평행에 상당히 가깝고, 이것에 의해, 나는 달이 지구를 궤도하는 방법과 같은 것을 의미한다"고 브레인은 말했다. "EMM은 북극 꼭대기를 공전한 다음 남극 의 바닥을 통해 궤도를 돌고 있는 다른 많은 화성 우주선과달리 행성 주위의 달같은 궤도를 갖게 될 것입니다. 그들은 매우 극적 인 높은 경사 궤도를 가지고있다. 이러한 종류의 궤도는 과학에 좋지만 우주선은 하루 중 동시에 2 a.m., 2 p.m. 2 a.m., 2 p.m 항상 관찰하도록 강요합니다. 달처럼 그 궤도에 서서 지구를 공전할 때, 갑자기 지구 주위를 돌아다닐 때마다, 당신은 하루 중 매번 방문합니다. 당신은 자정 을 넘어 얻을, 당신은 정오 이상 얻을, 당신은 3 p.m 이상 얻을. 당신은 하루 중 모든 시간을 본 적이, 이는 우리의 과학에 대한 좋은입니다."
"여기서 중요한 궤도의 마지막 부분은 여전히 타원형이라는 것입니다. 때로는 우주선이 화성과 가깝고 때로는 화성과 멀리 떨어져 있습니다." 브레인이 말했다. "그래서 화성에서 멀리 떨어져 있을 때, 그것은 천천히 움직이고, 하루 중 한 번 이상이며, 화성은 그 아래에서 회전합니다. 따라서 하루 중 한 번에 많은 지리적 영역을 관찰 할 수 있습니다. 전체 프로브가 화성에 가까워지면 속도가 빨라지고 화성이 축에서 회전하는 속도와 일치할 수 있습니다. 그것은 큰 화산 올림푸스 몬스와 같은 하나의 지리적 영역 위에 마우스를 가져 와서 하루 중 여러 시간에 대기를 연구 할 수 있습니다."
에미레이트 화성 임무의 과학 목표 중 대부분은 2014년 레드 플래닛에 도착한 NASA의 화성 대기와 휘발성 진화, 즉 MAVEN의 발견을 기반으로 합니다. 과학자들은 MAVEN 임무의 데이터를 분석하여 태양바람과 방사선의 폭격이 화성 대기를 제거하여 지구를 따뜻하고 습한 세계에서 오늘날의 황량한 행성으로 변화시켰다는 것을 확인했습니다.
희망 탐사선은 화성 대기에서 우주로 탈출하는 산소와 수소를 추적하고 MAVEN보다 행성의 대기를 더 깊이 들여다 볼 것입니다. 과학자들은 화성의 날씨와 기후 사이의 가능한 연결고리와 대기 입자의 탈출을 조사하고자 합니다.
미션에 컬러 카메라는 볼더와 MBRSC에서 콜로라도 대학의 LASP에 의해 개발되었다. 적외선 및 자외선 분광기는 LASP, 애리조나 주립 대학 및 캘리포니아 대학, 버클리 대학에 의해 생산되었으며 에미리트 과학자들과 협력하여 생산되었습니다.
“Overall, the science goal of EMM is to get a global understanding of sort of how the atmosphere works together, transport in the atmosphere, how weather above Olympus Mons influences weather completely on the other side of the planet, or at a different time,” Brain said.
"첫 번째 과학 목표는 세계적인 의미에서 화성의 낮은 대기를 이해하는 것입니다, 화성의 낮은 대기는 하루 중 시간에 지리적으로 어떻게 변화하는지, 그리고 화성 계절에 따라,"브레인은 말했다.
희망 임무는 또한 수소와 산소가 우주로 탈출화성 대기의 가장 바깥층을 조사할 것입니다.
"우리는 과거 선교부에서 화성 의 역사를 통해 시간이 지남에 따라 대기의 손실이 중요하다고 생각합니다. 그러나 우리는 대기의 나머지가 공간에 그 손실에 영향을 미치는 방법을 이해하기 위해 그 손실을 정량화하기 위해 더 많은 일을 할 필요가있다"뇌는 말했다.
호프 우주선의 다른 주요 과학 목표는 낮은 대기의 날씨와 대기의 상단에 있는 조건 사이의 연결을 연구하는 것입니다.
"낮은 대기권에 먼지 폭풍이 몰아치면 대기 탈출이 증가하고 어떻게 됩니까?" 뇌가 말했다. "낮은 대기또는 구름이 많은 곳에 약간의 변화가 있다면, 상부 대기는 어떻게 반응할까요? 과거에는 상부 대기를 연구하는 임무를 수행했지만, 보통 하루 중 한 번에 낮은 대기를 연구하는 임무를 수행했지만, 대기가 아래에서 위에서 위로 어떻게 작동하는지 이해하는 데 도움이되는 관측이 많지 않았기 때문에 EMM은 그 정보를 제공 할 것입니다."
"우리는 화성 9일마다 화성 대기를 완벽하게 커버할 것이고, 완전한 엄호를 통해 9일마다 매 번 모든 지리적 지역을 관찰할 것임을 의미합니다" 라고 브레인은 말했습니다.
그러나 먼저, 희망 우주선은 그 관측을 할 수있는 위치에 자신을 얻을 수 있습니다. 그 화성 궤도 삽입 기동 화요일에 경첩.
문제가 발생하면 어떻게 해야 합니까?
"우리는 계속 합니다." 알 아미리가 말했다. "일회성 프로그램이 아닙니다. 그것은 당신이 종료 뭔가 아니다. 우리는 행성 탐사를 맛보았고, 앞으로도 더 자세히 탐구할 것이라고 생각합니다."
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