스페이스 클럽 NASA의 인내 로버는 지구를 화성으로 떠난다.

[인공위성]

NASA의 Perseverance 로버는 목요일에 미국 커넥 티드 얼라이언스 아틀라스 5 로켓을 타고 케이프 커 내버 럴에서 출발합니다 크레딧 : Alex Polimeni / Spaceflight Now

NASA의 다음 화성 탐사선은 인내심이라는 세계적인 대유행, 막판 지진 및 로켓 발사 시험을 통해 목요일 7 개월 동안 정교한 과학 도구를 사용하여 홍성으로 거의 7 개월간 여행하면서 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에서 출발했습니다. 지구에 샘플을 수집하는 기술과 다른 세계에서 "Wright Brothers 순간"을 생성 할 수있는 최초의 행성 간 헬리콥터입니다.

2,000 억 달러의 화성 2 천 2 백만 달러 임무는 붉은 행성에서 수많은 첫 번째 임무를 달성하기 위해 태어 났지만, 먼저 3 억 마일 (약 5 억 킬로미터)의 항해를 시작하기 위해 강력한 로켓 위에 지구를 떠나야했습니다. 태양계.

보잉과 록히드 마틴의 50-50 공동 벤처인 유나이티드 런치 얼라이언스 (United Launch Alliance)가 개발 한 아틀라스 5 로켓 (Atlas 5 rocket)은 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에서 오전 7시 50 분 (EDT) (1150 GMT)에 이륙 한 후 목요일 인내로 완벽한 우주 탐사선을 제공했다.

Atlas 5와 Perseverance 로버는 4 개의 견고한 로켓 모터와 러시아 제 RD-180 메인 엔진을 통해 우주로의 초기 부스트를 제공했습니다. 액체 수소와 액체 산소 추진제의 효율적인 혼합에 의해 연료가 공급되는 Centaur 상단의 RL10 엔진은 2 번 발사되어 화성 바운드 로버를 거의 25,000mph (초당 11km 이상)의 속도로 가속합니다.

그것은 9,000 파운드 (4.1 톤) 우주선이 지구의 중력을 움켜 쥐고 깊은 우주로 향하기에 충분한 속도였습니다.

인내 로버는 NASA의 Mars 2020 임무의 중심이며 과학자들이 수십억 년 전에 붉은 행성을 채웠을 것으로 생각되는 고대 미생물 생명체의 징후를 찾을 것입니다.

6 륜 로버는 본질적으로 로봇 지질 학자이지만 미래의 미션을위한 길을 열어 줄 트레일 즈 기술도 갖추고 있습니다. 여기에는 Ingenuity라는 NASA의 Mars Helicopter와 화성 대기에서 이산화탄소의 산소 생성을 보여주는 실험이 포함됩니다.

JPL의 Mars 2020 선교부 대리 프로젝트 관리자 인 Matt Wallace는“우리는 혁신적인 과학을 수행하고있다”고 말했다. "처음으로, 우리는 다른 행성에서 생명의 징후를 찾고 있으며, 처음으로 다른 행성으로부터의 첫 번째 샘플 반환의 일부가되기를 희망하는 샘플을 수집 할 것입니다."

화성 2020 우주선이 장착 된 Atlas 5 로켓은 이륙 후 35 초만에 음속을 초과했습니다. 크레딧 : Stephen Clark / Spaceflight Now

아틀라스 5 발사기는 이륙 한 지 약 1 시간 후에 예측 된 코스에 2020 Mars 우주선을 배치하면서 무결점으로 성능을 발휘했다. Centaur 상단은 우주선을 발사하기 전에 약 2 rpm까지 회전했습니다.

로켓은 탐사선을 태양 주위의 행성들 사이의 궤도에 주입하여 2021 년 2 월 18 일 붉은 행성에 착륙하는 고 발매의 원샷 시도로 끝나는 화성 유람선 무대를 설정했습니다.

NASA의 2020 년 화성 임무의 발사 책임자 인 오마르 베이 즈 (Omara Baez)는“궤도 매개 변수는 사라져 보인다. “우리의 속도는 끝났습니다. 우리는 화성으로 향하고 있습니다. 돌아갈 길이 없어”

인내 로버 자체는 화성에서 돌아 오지 않지만 차량에 탑재 된 일부 하드웨어는 결국 지구로 돌아 오도록 설계되었습니다. 로버는 인내심 착륙 후 채집 된 암석 및 토양 샘플을 담기 위해 각각 얇은 시가 크기의 43 개의 튜브를 가지고 있습니다. 이 차량은 2020 년대 후반 또 다른 로봇 임무를 통해 화성 표면에 튜브를 떨어 뜨려 시편을 지구로 가져옵니다.

NASA의 제트 추진 연구소의 2020 년 Mars 임무의 수석 엔지니어 인 Adam Steltzner는“우리의 노력의 임무 목표는 착륙 지점의 지질학을 탐색하고 과거의 생체 서명을 찾기위한 것입니다. “우리는 생명 감지 임무가 아닙니다. 우리는 화성 표면에서 과거의 삶의 흔적을 찾고 있습니다. 또한 화성 서명은 거주 가능하고 거주 가능할 수있는 정도까지 여전히 거주 가능합니다. 우리의 세 번째 목표는 반환 가능한 샘플 캐시를 준비하는 것이고, 네 번째는 미래의 인간 탐험을 준비하는 것입니다.”

발사 자체가 광고 된대로, JPL의 지상 제어기는 초기에 Atlas 5 로켓에서 분리 된 후 Mars 2020 우주선과 양방향 통신 링크를 설정하는 데 문제가있었습니다. 정시에 9시 15 분 EDT (1315 GMT)에 우주선은 송신기를 켜고 호주의 NASA 지상국으로 반송 신호를 보내기 시작했다.

그러나 딥 스페이스 네트워크 스테이션은 일반적으로 태양계의 먼 지역에서 희미한 신호를 수신하도록 조정되어 있습니다. 화성 2020 우주선에서 나오는 고출력 신호는 안테나의 수신기를 포화 시켰으므로, 운영자는 지상국에서 설정을 조정하여 목요일 발사 직후 프로브가 지구로 다시 전송하는 원격 측정 정보를 해독해야했습니다.

몇 시간 후, NASA 관계자는 2020 년 3 월부터 원격 측정 데이터를 수신하고 있음을 확인했습니다. 곧 Wallace는 우주선이 안전 모드로 전환되는 별도의 문제가 발생했다고 밝혔다. 필수 기능.

목요일 오후 인터뷰에서 월리스는 우주선이 발사 직후 지구의 밤을지나면서 이클립스로 알려진 안전 모드로 들어갔다고 말했다.

월리스는 우주 비행사와의 인터뷰에서“우리는 우주선이 태양으로부터 지구에 의해 가려지는 이클립스를 겪을 때 외부 온도가 변했다고 생각한다.

NASA는 나중에 온도 불균형이 화성 2020 년 우주선의 액체 프레온 냉각수 루프에 있으며,이 탐사선은 로버를 화성으로 운반하는 캐리어 모듈의 라디에이터를 통해 우주선의 중심에서 열을 방출합니다.

그는 우주선 외부의 온도가 예상보다 낮게 떨어질 수 있다고 따뜻한 라디에이터 입구와 냉각기 출구 사이에 예상보다 높은 온도 차이가 발생한다고 그는 말했다. 예방책으로, 프로그래머는 발사 전에 주요 우주선 매개 변수에 대한 엄격한 제한을 설정하며 추운 조건은 사전 설정된 제한으로 넘어 질 수 있습니다.

월리스는 스페이스 플라이트 (Spaceflight Now)와의 인터뷰에서“만약 우리가 한계를 너무 세게 조정했을 가능성이 높고 안전 모드를 작동시켰다”고 말했다.

Perseverance가 설계된 NASA의 호기심 로버는 2011 년에 출시 된 후 지구의 그림자에 들어 가지 않았습니다. 따라서 엔지니어들은 일식 중 온도를 예측하기 위해 분석 모델링에 의존했습니다.

Wallace는“안전 모드를 트리거하기 위해 온도 차이에 대한 제한을 보수적으로 엄격하게 설정했습니다. “철학은 필요하지 않은 경우 안전 모드 이벤트를 발생시키는 것보다 안전 모드 이벤트를 트리거하는 것이 훨씬 낫다는 철학입니다. 안전 모드는 우주선에 안정적이고 수용 가능한 모드이며이 전환 단계에서 안전 모드를 트리거하는 것은 2020 년 화성에 문제가되지 않습니다.”

안전 모드에있는 동안 우주선은 정상 작동보다 느린 속도로 지구로 데이터를 다시 전송합니다. 목요일 오후 지상 팀은 데이터 전송률을 높이려고했지만 2020 년 Mars 우주선에서 내려온 정보는 탐사선에 다른 문제가 없었으며, 우주선이 햇빛으로 다시 돌아온 후 온도가 제한 범위 내로 돌아 왔다는 것을 나타 냈습니다.

월리스는“우리는 좋은 원격 측정을 받고있다. "이것은 우주선이 건강하다는 것을 나타냅니다."

Wallace에 따르면 JPL의 컨트롤러는 우주선의 상태에 대한 평가를 완료하고 명령을 개발 및 테스트 한 다음 Mars 2020 우주선으로 명령을 업 링크하여 정상 작동 모드로 되돌릴 것입니다.

"우리는 서두르지 않습니다."그가 말했다. "안전 모드에서 완벽하게 행복합니다."

화성 행의 첫 번째 주요 이정표 중 하나는 Mars 2020 우주선의 순항 단계를 사용하여 코스 보정 조작이 될 것입니다.이 행성은 행성 간 붉은 행성으로 여행하는 동안 로버를 안내하는 데 도움이됩니다. Atlas 5 로켓이 의도적으로 화성을 놓칠 수있는 경로에 탐사선을 놓은 후 발사 자의 Centaur 상단 스테이지가 행성에 충돌하지 않도록하면서이 화상은 우주선의 궤도를 화성에 직접 향하도록 조정합니다.

월리스는 새로 출시 된 우주선이 안전 모드로 전환되는 것은 드문 일이 아니라고 말했다.

월러스는“기본적으로 우주선이 한 환경에서 다른 환경으로 전환하고있다”고 말했다. “따라서 무언가를 유발하는 것은 드문 일이 아닙니다. 안전 모드는 우주선이 가장 안전한 상태이기 때문에 안전 모드라고합니다.”

그러나 출시 전에 약간의 드라마가있었습니다. 남부 캘리포니아에서 발생한 작은 지진은 로스 앤젤레스 근처의 JPL에서 2020 년 화성 임무 통제에 충격을 주었다.

빠른 평가 후, 공무원들은 COVID-19 대유행을 막기 위해 건강 프로토콜을 따르고있는 지상 제어기가 케이프 커 내버 럴 (Cape Canaveral)에서 2020 년 화성 우주선을 발사 할 준비가됐다고 판단했다.

ULA의 사장 겸 CEO 인 Tory Bruno는 Atlas 5 로켓과 관련하여“캘리포니아 사람들은 지진을 느낀다고 생각했지만 실제로 지구를 도약하기 위해 웅크 리고있는 거대한 Atlas를 느끼고있었습니다.

NASA는 인내 로버와 함께 9 번째로 화성에 착륙 할 예정입니다.

NASA의 인내 로버와 독창성 화성 헬리콥터에 대한 작가의 그림. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech

NASA는 화성 2020 년 발사 계획을 설계, 구축 및 준비하는 데 24 억 달러 이상을 소비했다고 밝혔다. 화성으로 여행하는 동안 로버를 운영하기 위해 예산이 책정되었고 착륙 후 약 2 년 동안 (1 년 화성) 총 임무 비용은 약 27 억 달러입니다.

2,260 파운드 (1,025 킬로그램) 인내 로버는 길이가 약 3 미터 (10 피트), 폭 (9 미터) (2.7 미터) 및 키 (2.2 미터)입니다.

로버는 로켓으로 구동되는 하강 스테이지에 장착되어 로봇을 화성 표면으로 내립니다. 우주선 외부의 온도가 화씨 2,370도 (섭씨 약 1,300도)에 도달 할 때 화성 대기로 들어가는 동안 로버를 보호하기 위해 공기 역학 쉘과 열 차폐 내부에 누에 넣습니다.

화성 하강 차량에 부착 된 유람선은 우주선을 지구에서 화성으로 옮길 것입니다. 캐리어 모듈은 붉은 행성에 도착하기 전에 젯 티슨하고 화성 대기에서 타 버릴 것입니다.

우주 발사에 약간의 위험이 있지만 화성에 우주선을 착륙시키는 것은 위험한 제안입니다. NASA가 5 번의 화성 착륙 시도에 성공했지만 화성에 착륙을 시도한 모든 임무의 약 절반이 실패했습니다.

NASA의 Perseverance 로버는 7 월 19 일 아랍 에미리트가 3 개의 미국 대학의 과학자들과 협력하여 개발 한 Hope 궤도 선을 이륙 한 후 이번 달에 화성을 발사하는 세 번째 임무입니다. 7 월 23 일, 중국은 궤도 선, 착륙선 및 로버로 구성된 올인원 임무 인 Tianwen 1 우주선을 발사했습니다.

Hope와 Tianwen 1 임무는 UAE와 중국에서 화성을 향한 첫 번째 탐사선입니다.

도널드 트럼프 (Donald Trump) 대통령의 지명으로 2018 년 NASA의 수장이 된 짐 신부 스테인 (Jim Bridenstine)은“우리는 더 많은 국가가 화성으로 여행을하고 과학을 전공하고 과학을 전 세계에 공유하고있다”고 말했다. "이것이 과학의 핵심은 물론 매우 통일 된 것입니다."

신부는 자신이 화성 탐사를 위해 다른 나라와 경쟁하는 것처럼 NASA를 보지 않았다고 말했다.

"이번은 화성에 가서 부드럽게 착륙하고 로봇 실험과 발견을하는 9 번째 시간"이라고 그는 말했다. "전 경쟁으로 보지는 않지만, 그 어느 때보 다 더 많은 과학을 전할 수있는 더 많은 탐험가를 환영하며, 그들이 발견 할 수있는 것이 무엇인지 기대합니다."

미국, 유럽 우주국 (European Space Agency) 및 인도의 궤도 선인들은 현재 화성 주위를 날고 있으며 행성을 위에서 관찰하고있다.

UAE의 희망 우주선과 중국의 Tianwen 1 우주선이 화성 주위를 공전하며 3 월 미션이 내년 2 월 붉은 행성에 도착할 예정이다. 몇 달 후, Tianwen 1은 화성 표면으로 내려가 로버를 배치하기 위해 착륙선을 해제합니다.

성공하면 중국은 미국 다음으로 화성에 모바일 로봇을 착륙시켜 운영하는 두 번째 국가가 될 것입니다.

이 그래픽은 로버, 하강 단계, 에어로 쉘 및 크루즈 단계를 포함하여 Mars 2020 우주선의 구성 요소를 보여줍니다. 화성으로 내려갈 때 사용 된 일부 미션 카메라의 위치도 표시되어 있습니다. 크레딧 : NASA

인내 로버는 2 월 18 일 다음 날 행성의 희귀 한 대기권으로 곧장 향하면서 화성에 직접 접근하는 것을 목표로 할 것입니다. 우주선은 상단 가장자리 대기에 도달하기 약 10 분 전에 로버를 안내하는 크루즈 단계를 멈출 것입니다. 출시.

로버의 14.8 피트 직경 (4.5 미터) 열 차폐는 선박이 화성 대기권으로 뛰어 드는 동안 에너지를 무너 뜨릴 것입니다. 열 차폐 외부 온도가 화씨 2,000도 이상에 도달하는 동안 소형 스러 스터는 차량의 궤도 각도를 조정하여 리프트를 제어하고 착륙 지점으로 이동하기 시작할 수 있습니다.

대기에 진입 한 지 약 4 분 후에 우주선은 21.5 미터 (70.5 피트) 초음속 낙하산을 약 7 마일 또는 11 킬로미터의 고도에서 펼칩니다. 인내의 낙하산은 호기심에 사용되는 낙하산보다 강하며 Mars 2020 임무는 타이머를 사용하지 않고 목표 착륙 지점에 대한 크래프트의 위치에 따라 낙하산을 배치하는 새로운 기술을 사용합니다.

NASA는 더 정확한 착륙을 초래할 것이라고 말했다.

낙하산을 배치 한 지 약 20 초 후에 우주선 바닥의 열 차폐물이 떨어져 내려가는 안내 레이더와 카메라가 화성 표면을 볼 수 있습니다.

화성의 대기는 지구보다 훨씬 얇기 때문에 낙하산 자체만으로도 안전하게 착륙 할 수있을 정도로 우주선을 늦출 수 없습니다. 로버의 하강 단계는 백쉘을 해제하고 화성에서 1.3km (2.1km) 떨어진 낙하산을 펼칠 것입니다. 8 개의 스로틀 가능 스러 스터는 로버의 하강을 시속 약 190mph (시간당 306km)에서 표면 위의 20 미터 (66 피트)에 가까운 속도로 더욱 느리게합니다.

이 시간 동안 로버의 비행 컴퓨터에로드 된 고급 안내 소프트웨어는 매끄러운 장소를 찾기 시작합니다. 지형 관련 내비게이션이라는 새로운 기능은 2012 년 Curiosity의 착륙 이후 개발되었으며 Perseverance와 함께 처음으로 화성에 사용될 것입니다.

그것은 하강 동안 실시간으로 찍은 이미지를 가파른 경사면, 바위 및 기타 위험 요소를 화성 궤도에서 캡처 한 사진을 사용하여 컴퓨터에 사전로드 된지도와 비교하여 작동합니다. 로버가 위험한 지형으로 향하고있는 것으로 보이면 경로가 더 부드러운 영역에 도달하도록 조정됩니다.

마지막으로, 굴레는 스카이 크레인이라는 기술을 사용하여 1 톤의 인내 로버를 화성 표면까지 내릴 것입니다.이 기술은 엔지니어들이 2012 년 호기심 로버의 착륙을 발명하고 시연했습니다. 로버의 6 개의 바퀴가 화성에 닿으면 굴레는 절단 및 하강 단계가 멀리 떨어져 안전 거리를 충돌합니다.

무선 신호가 빛의 속도로 행성 사이를 이동하는 데 몇 분이 걸리면 지구에서 수백만 마일이 발생합니다. 하강이 시작되면 인간의 입력에 대한 기회가 없습니다.

월리스는 스페이스 플라이트와의 인터뷰에서“기본적으로 전체적으로 통제 된 해체이다. “여전히 미션의 가장 위험한 단계이며, 2020 년 Mars에 호기심으로 설계된 시스템을 활용 한 행운이있었습니다.

"그래서 우리는 호기심을 발사하고 착륙하기 전에이 시스템에 대한 테스트를 실시했을뿐만 아니라 호기심 비행 자체와 모든 원격 측정법을 가지고 있습니다." “그리고 그것은 그 임무 동안 매우 잘 수행되었습니다. 그런 다음이 우주선을 발사하기 위해 많은 추가 테스트를했습니다.

월러스는“아직도 보장 할 수 없다”고 말했다. “미션에서 그 시점에 도달했을 때 우리의 마음은 여전히 뛰지 않을 것이지만, 그것이 우리의 장점이라고 생각합니다. 이것은 우리가 호기심에 있었던 최초의 착륙 시스템이 아닙니다.”

고대 화성에서 물이 새긴 수로와 수송 된 퇴적물은 호수 유역에 팬과 델타를 형성합니다. 궤도에서 얻은 스펙트럼 데이터를 조사한 결과 이러한 퇴적물 중 일부는 물에 의한 화학적 변화를 나타내는 미네랄이 있음을 보여줍니다. 여기 제로 분화구 델타에서 퇴적물에는 점토와 탄산염이 포함되어 있습니다. 이 가색 이미지는 NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter, 화성 용 소형 정찰 이미징 분석기 및 컨텍스트 카메라에있는 두 가지 기기의 정보를 결합한 것입니다.
크레딧 : NASA / JPL-Caltech / MSSS / JHUAPL

인내 로버는 화성에있는 28 마일 (45 킬로미터) 규모의 제로 분화구 안에 고대 강 삼각주와 과학자들이 분화구를 채우는 것으로 추정되는 타호 호수 크기의 호수 인 약 35 억 ~ 39 억 개의 영토 여러 해 전에. 과학자들은 건조 델타에 퇴적 된 암석과 퇴적물에서 고대의 삶의 흔적을 발견하기를 희망합니다.

인내는 델타 예금에 최대한 가깝게 착륙하도록 설계되었습니다.

Steltzner는“델타 바로 위의 분화구 바닥으로 내려 오려면 이전보다 더 잘해야합니다.

탐사선이 화성에 있고 과학 장비의 전원을 켜면 NASA의 독창성 화성 헬리콥터를 표면에 배치하는 것이 첫 번째 과제 중 하나입니다. 인내는 배의 캐리어에서지면으로 회전익기를 방출 한 다음, 헬리콥터가 처음으로 비행하기 전에 최소 100 미터 (330 피트) 거리까지 운전합니다.

그 순간은 역사적 일 것입니다. 작은 4 파운드 (1.8 킬로그램) 로봇은 다른 행성의 대기를 비행하는 최초의 항공기가 되려고 노력할 것입니다.

JPL의 Ingenuity 헬리콥터 프로젝트 관리자 인 MiMi Aung은“인간은 지구 대기권 밖에서 회전익기를 비행 한 적이 없기 때문에 다른 행성을 제외하고는 Wright Brothers의 순간이 될 것입니다.

지상 제어기는 30 초 미만의 비교적 간단한 상하 비행을 시작으로 예정된 30 일 캠페인 기간 동안 일련의 시험 비행을 수행하도록 헬리콥터를 프로그래밍 할 것이라고 Aung은 말했다. 그런 다음 팀은“대담하고 대담한”테스트 비행을 시도 할 것이라고 Spaceflight Now에 말했습니다.

헬리콥터는 수백만 마일 떨어진 지상 관제사로부터 실시간 입력없이 자율적으로 비행 할 것입니다. 드론에는 두 대의 카메라가 장착되어 있으며 헬리콥터의 원격 측정은 로버의 기지국을 통해 라우팅됩니다. 인내 로버는 비행 중에 헬리콥터 사진을 찍을 수도 있습니다.

"처음으로, 우리는 다른 행성에 헬리콥터를 날릴 것입니다."라고 Bridenstine은 말했습니다. "미래에는 다른 세계에서 행성 과학을 수행하는 방식을 변화시킬 수 있으며 결국 스카우트가되어 로봇을 어디로 보내야하는지 파악할 수 있습니다."

NASA 관계자는 2018 년 화성 2020 년 임무에 헬리콥터를 추가하는 것을 승인했습니다.이 임무는 설계 및 개발에 약 8 천만 달러가 소요되며 운영에 5 백만 달러가 추가로 소요될 것입니다.

화성 표면의 대기는 지구 밀도의 약 1 %이므로 독창성 헬리콥터와 같은 회전익 항공기의 성능을 제한합니다.

헬리콥터의 역 회전 로터는 지구 대기권에서 비행하는 헬리콥터보다 약 10 배 빠른 2,400 ~ 2,900 rpm으로 회전합니다. AeroVironment Inc.라는 회사의 도움을 받아 JPL에서 개발 한 Ingenuity 회전익 기는 Perseverance 로버에 비해 크기가 작습니다. 태양열 무인 항공기의 크기는 키가 1.6 피트 (0.49 미터)이고 무게는 약 4 파운드 (1.8 킬로그램)이며 블레이드의 직경은 약 4 피트 (1.2 미터)입니다.

Ingenuity 헬리콥터는 순수한 기술 개념 증명 인 반면, 미래의 회전익 기는보다 정교한 과학 도구를 사용하여 다른 행성으로 파견 될 수 있습니다.

NASA는 토성의 가장 큰 위성 타이탄을 탐험하기 위해 Dragonfly라는 로봇 임무를 선택했습니다. 그러나 타이탄은 화성보다 대기가 훨씬 두껍기 때문에 로터 구동 비행의 어려움을 완화시킵니다.

Mars 2020 임무는 다양한 새로운 기능을 선보이며 첫 번째 기능으로 가득합니다.

우리는 화성 표면에 처음으로 산소를 만들고있다”고 Wallace는 말했다. “처음으로 우리는 Jezero Crater에 착륙 할 때 자율 시스템을 사용하여 위험을 피할 수있는 기회를 갖게되었으며, 이는 미래의 로봇 시스템과 인간 탐사 시스템으로 발전 할 기술입니다.

"우리는 처음으로 마이크를 가지고 다니고있다"고 말했다. “우리는 다른 행성에 착륙 한 우주선 소리와 로버가 바위를 뚫고 화성 표면을 굴리는 소리를들을 것입니다. 꽤 신나 네요.

월리스는“처음으로 우리는 우주선이 다른 행성을 방문 할 수있는 기회를 갖게 될 것입니다. “우리는 우주선 전체에 기본적으로 배포 된 상업용 견고한 카메라를 보유하고 있으며 전체 착륙 활동에서 표면에 착륙 한 후 다시 가져올 고화질 비디오를 얻을 수 있습니다. 로버의 터치 다운에 낙하산.”

NASA의 인내 로버는 플로리다 케네디 우주 센터에서 발사 준비 중에 들어 올려집니다. 크레딧 : NASA JPL / Christian Mangano

정부 책임 사무소에 따르면 2020 Mars 미션의 개발 비용은 NASA의 원래 예측보다 거의 3 억 6 천만 달러가 증가했습니다. 이는 주로 바위 시편을 수집, 밀봉 및 보관할 기기를 완성하는 데 어려움을 겪고 있었으며 기기의 어려움도있었습니다.

월러스는“그 과정에서 많은 어려움을 겪었습니다. “우리는 새로운 행성 낙하산을 갖추어야했습니다. 40 년이나 50 년 만에 처음으로 대행사로 일한 적이 있습니다.

"게임 후반에 우리는 화성 헬리콥터라는이 작은 것을 수용하라는 요청을 받았습니다."라고 그는 말했습니다. "대부분의 페이로드가 프로젝트에 할당 된 후에도 좋았으므로 로버에 도달하기 위해 약간의 마술을해야했습니다."

JPL의 엔지니어들은 2012 년에 호기심이 화성에 착륙 한 시점에 NASA의 다음 주요 화성 탐사선의 옵션을 평가하기 시작했습니다. NASA의 리더십은 2012 년 말 Mars 2020 임무 계획을 발표했으며, 다른 과학 도구 세트와 함께 호기심 임무 (Mars Science Laboratory라고도 함)로 입증 된 설계를 재활용하고 코어 샘플을 뚫고 밀봉 할 수있는 새로운 기능을 찾고자했습니다. 튜브를 깨끗하게 청소 한 후 붉은 행성에 떨어 뜨려 향후 몇 년 동안 픽업 할 수 있습니다.

Steltzner는“우리는 우주에서 이전에 해왔 던 것보다 화성으로가는 샘플 튜브를 깨끗하게하고 지구상에서하는 거의 모든 것보다 깨끗해야합니다. "우리가 화성에서 채취 한 샘플을 넣을 샘플 튜브를 과도하게 세척 한 다음 가능한 마지막 순간에 로버에 넣는 것이 우리의 노력 중 하나입니다."

이전 이야기에서 샘플링 시스템에 대해 자세히 알아보십시오.

샘플 튜브는 에어로 쉘 내부가 닫히고 Atlas 5 로켓 위에 장착되기 직전에 5 월에 Perseverance 로버에 설치되었습니다.

각 튜브는 금색의 원통형 외함에 외장되어 오염 방지층을 추가로 제공합니다. 튜브는 하우징 내부의 화성으로 올라가고 일단 화성암 샘플로 채워지면 시스로 돌아갑니다.

인내 로버는 "증인 튜브"또는 블랭크를 포함하여 43 개의 샘플 튜브를 화성으로 운반하여 과학자들이 지구로 돌아온 암석 및 퇴적물 표본을 교차 검사하여 오염 여부를 확인할 수 있습니다.

튜브는 슬림 한 시가의 크기와 모양이며, Perseverance 로버는 화성에서 너비가 약 13 인치 (13 인치)이고 길이가 2.4 인치 (60 밀리미터) 인 핵심 샘플을 수집합니다.

Steltzner는“이러한 샘플 튜브는이 임무를위한 가장 큰 엔지니어링 개발 중 하나 인 샘플 및 캐싱 시스템의 일부입니다. “호기심 호버가 화성에 도착한 것처럼 우리는 화성에 도착하지만, 화성에 도착하면 매우 다른 일을해야합니다. 우리는이 핵심 샘플을 가져 와서 밀폐하고 살균 한 다음 결국 지구로 돌아올 수 있도록 샘플 캐시를 만들어야합니다.”

샘플 캐싱 시스템은 17 개의 개별 모터, 9 개의 드릴 비트를 포함하는 회전 휠 및 43 개의 튜브가있어 복잡한 장비로 Martian 암석에서 드릴링 된 코어 샘플을 밀봉합니다.

로버는 7 피트 길이 (2 미터) 로봇 팔을 가지고 있으며 끝에 99 파운드 (45 킬로그램) 터릿에 코어 링 드릴이 고정되어 있습니다. 로봇 팔이 길수록 로버의 뱃속에있는 작은 1.6 피트 길이 (0.5 미터) 로봇 매니퓰레이터와 함께 작동하여 드릴링을 위해 메인 암으로 옮기기 위해 샘플 튜브를 픽업합니다.

스텔 츠 너는 로버의 샘플링 시스템은 실제로 세 가지 로봇으로 구성되어 있다고 말했다.

“로봇 팔의 끝 부분 인 첫 번째 로봇은 파우더 생성을 제외하고는 호기심 사명으로 화성에서 비슷하게 사용했던 것처럼 회전식 충격 작용을 사용하는 코어 링 드릴입니다. 바위와 핵심 샘플을 분해합니다.”라고 Steltzner는 말했습니다.

각 샘플 수집 중에 코어 샘플은 드릴에 연결된 튜브로 직접 들어갑니다.

“그 비트와 샘플 튜브는 첫 번째 로봇 인 로봇 팔에 의해 두 번째 로봇 인 비트 회전 목마로 다시 가져옵니다.이 비트 회전 목마는 채워진 샘플 튜브를 받아 매우 미세하고 상세한 로봇 인 샘플 핸들링 암으로 전달합니다. 짐승의 뱃속 내부에서 샘플을 평가하고, 그 부피를 측정하고, 이미지를 촬영하며, 봉인되어 다시 표면에 보관하기 위해 보관소에 다시 넣습니다.”

로버 내부의 캐싱 시스템 부분을 3,000 개가 넘는 부품으로 구성된 Adaptive Caching Assembly라고합니다.

드릴 및 샘플 튜브의 설계는 화성의 암석에서 코어 된 분포 광물을 보존하기위한 것입니다. 이 시스템은 또한 더 부드러운 토양에서 직접 샘플을 수집하도록 고안되었습니다.

NASA의 Mars 2020 임무의 프로젝트 과학자 인 Ken Farley는 Perseverance 로버에 장착 된 샘플 튜브의 복제본을 보유하고 있습니다. 크레딧 : NASA TV / Spaceflight Now

NASA는 2014 년 인내 로버에서 화성에 타기 위해 7 개의 과학 페이로드를 선택했습니다.

PIXL 및 SHERLOC이라는 두 가지 도구는 로봇 팔의 터릿의 코어 드릴과 함께 있습니다. 그들은 화성의 암석을 스캔하여 화학 성분을 결정하고 유기 물질을 검색하며, 암석을 뚫을 지상 팀의 결정에 중요한 정보를 제공합니다.

Mars 2020 로버에는 카메라, 레이저 및 분광계를 포함한 복잡한 센서 제품군 인 SuperCam 기기가 포함되어 있습니다. 화성암을 20 피트 (6 피트) 이상 떨어져 화학적 및 광물 구성을 측정하기 위해 유기 분자를 식별하는 능력.

미국, 프랑스 및 스페인의 국제 팀이 개발 한 SuperCam 기기는 현재 NASA의 Curiosity Mars 로버에서 작동하는 ChemCam 기기의 업그레이드 버전입니다.

Mars 2020 로버 본체에 장착 된 기기에는 MOXIE가 포함되어 있습니다. MOXIE는 미래 우주 비행사 탐험가가 붉은 행성에서 사용할 수있는 기능인 화성 대기에서 이산화탄소의 산소 생성을 보여줍니다. RIMFAX라는 로버에있는 노르웨이에서 개발 한지면 관통 레이더는 지구의 지하 지질 구조를 연구하여 지하층과 토양 강도에 대한 데이터를 산출하여 더 큰 착륙선의 설계자가 사람들을 화성으로 운송하도록 설계 할 것입니다.

또한이 임무에는 줌 기능이있는 화성 최초의 카메라를 포함하여 기상 관측소와 우주에서 가장 많이 비행 한 23 대의 카메라가 탑재되어 있습니다. 돛대 인내 위에 위치한 카메라 시스템은 착륙 후 올라가고 Mastcam-Z로 명명되며 비디오와 360도 파노라마를 녹화합니다.

월리스는“우리는 호기심보다 약 50 % 더 많은 표면 페이로드를 운반하고 있으며, 이는 지금까지 수행했던 가장 복잡한 작업이었습니다. "우리는 이것을 한 단계 더 발전시키고 있습니다."

인내심과 NASA의 전신 인 호기심 로버의 차이점은 과학 탑재량이나 독창성 헬리콥터에서 멈추지 않습니다.

Perseverance 로버는 또한 화성의 Curiosity 휠에서 손상을 피하기 위해 두꺼운 피부를 가진 알루미늄 휠과 수정 된 트레드를 특징으로합니다. NASA의 새로운 화성 로버는 호기심보다 약 278 파운드 (126 킬로그램) 더 큽니다.

Curiosity가 출시 된 이후 10 년 동안 기술 발전의 이점과 NASA와 Mars Sample Return 프로그램에 대한 ESA의 파트너십의 결실은 과학자들이 생명체가 태양계의 다른 곳에서 지탱되고 있는지에 대한 문제를 해결하는 데 더 가까이 다가 갔다고 신부는 말했다.

"실제로 우리는 삶의 흔적을 찾으려고 노력하고 있으며 물론 삶 자체를 찾는 데 관심이 있습니다."라고 Bridenstine은 말했습니다.

NASA 관계자는 인내가 생명을 감지하는 임무가 아니라고 밝히고 있지만 화성에서의 발사와 착륙은 수색에서 큰 도약이 될 것입니다.

"다른 세계에서 생명을 찾을 확률이 높아지고 있다고 말하기 위해 여기에 구축 할 것들이 너무 많습니다"라고 Bridenstine은 말했습니다. “우리는 그것이 없다고 말하는 것이 아닙니다. 나는 그것이 있는지, 아무도 모른다. 그러나 이것이 바로 우주 생물학에 관한 것입니다. 그리고 화성 화성은 우리에게 가장 좋은 기회를 제공합니다. 단기적으로 우리 자신의 방식을 영원히 바꾸고 우주에 대한 생각을 영원히 바꿀 중대한 발견을 할 수 있다고 생각합니다. 일반적으로 탐험.”

Perseverance의 사명이 성공적이라고 가정하고 자금과 기술 계획이 제대로 진행되고 있다고 NASA와 ESA는 2026 년 유럽의 Mars Rover와 함께 임무를 시작하여 2020 년 Mars 미션에서 수집 한 표본을 회수 할 수있었습니다. 로버는이 재료를 미국이 공급 한 고체 연료 부스터에 전달하여 화성에서 우주로 샘플을 발사합니다.

ESA가 제공하는 별도의 우주선은 화성 주위를 도는 궤도에있는 샘플과 연결 한 다음 지구로 향하여 화성 물질이 들어있는 NASA 재진입 캡슐을 발사하여 2031 년 이전의 최초의 행성 간 행성 임무를 완수합니다.

NASA의 Mars 2020 Perseverance 로버에는 7 개의 과학 도구가 있습니다. 크레딧 : NASA

그런 다음 과학자들은 샘플 분석 작업을 시작하게됩니다. 그들은 한때 화성에 존재했던 삶을 암시 할 수있는 핵심 샘플에서 화학적 특징을 찾을 것입니다.

다른 목표 중 NASA의 두 바이킹 착륙선은 1976 년에 붉은 행성에 착륙했을 때 화성에서 생명의 흔적을 찾기위한 도구를 가지고 다녔습니다. 그러나 로봇 착륙선은 확인 가능한 삶을 확인하지 않았으며, 바이킹 이후 화성 임무는 흔적을 따랐습니다. 붉은 행성이 한때 기본 생명체를 지탱할 수있는 환경을 가지고 있다는 증거를 찾고 있습니다.

Viking 착륙선의 이중 성공 후 NASA의 화성 표면에 대한 임무는 1997 년 Sojourner라는 이름의 26 인치 (66cm) 길이의 작은 로버를 배치 한 Mars Pathfinder였습니다.이 임무는 NASA, 특히 Jet의 엔지니어임을 증명했습니다. 추진 연구소는 붉은 행성을 탐험하기 위해 모바일 로봇을 만들 수 있습니다.

다음으로 2004 년 화성의 두 곳에서 상륙 한 더 큰 스피릿 앤 기회 로버가 나왔습니다.

NASA의 화성 책임자 Jim Watzin은“영성과 기회는 함께 화성이 진정으로 거주 할 수 있고, 넓은 형태의 호수, 작은 호수, 흐르는 강, 심지어 온천의 형태로 많은 형태의 표면에 풍부한 물을 가졌다는 것을 입증했습니다. 탐사 프로그램. "따라서 그 지식에 대한 지식과 영과 기회를 운영하면서 얻은 경험으로 우리는 지금까지 우리의 주력 제품을 개발했고 이것이 바로 호기심 로버입니다."

호기심은 분쇄 된 암석 샘플을 수집하고 재료를 소형화 된 실험실로 전달하는 드릴을 포함하여보다 포괄적 인 도구 세트를 화성에 전달했습니다. 호기심은 2011 년에 시작하여 2012 년 8 월 화성 게일 분화구에 상륙했으며 상륙지에서 수십억 년 전에 말린 호수에 암석층을 발견했습니다.

로버는 또한 화성의 암석에서 생명의 구성 요소 인 유기 탄소를 발견했으며, 고대 화성은 살아있는 미생물을 지원하는 데 적합한 성분을 가지고 있음을 발견했습니다.

호기심은 오늘날에도 여전히 운영되고 있으며 분화구 바닥 위로 솟은 5.3 마일 (5.5km)의 산인 샤프 산 (Mount Sharp)에서 천천히 상승하고 있습니다.

일련의 로버 임무 중에 NASA는 두 개의 성공적인 고정 착륙선을 화성에 파견했습니다.

피닉스 착륙선은 2008 년 화성의 북부 극지 평원에 닿아 지표면 바로 아래에서 얼음을 찾기 위해 토양을 파고 들었습니다. NASA의 InSight 우주선은 2018 년 화성에 도착하여 지구의 지진을 측정하고 내부 구조를 조사합니다.

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