우리는 화성으로부터 무언가를 가져오고 싶습니다. 그것은 매우 야심 찬 프로그램의 생각으로 두 개의 우주 에이전시와 여러 임무를 수행하기 위해 몇 가지 임무를 수행 할 것입니다. 위험에 처한 것이 무엇인지, 레드 행성에서 샘플을 얻는 방법을 알아 보려면 ESA의 Albert Haldemann 박사와 이야기를 나 spoke습니다.
그는 ESA의 Exomars 페이로드 및 어셈블리, 통합 및 검증 팀 리더이며 NASA와 조정하여 두 기관이 원활하게 협력하도록합니다.
샘플 리턴 미션에 대해 알려주십시오.
화성 샘플 리턴 미션은 다른 행성에서 샘플을 반환하기 위해 하나 이상의 공예가 필요하기 때문에 실제로 첫 번째 미션 - 실제로 프로그램입니다. 우리는 Apollo Missions, 러시아 로버에 의해, 가장 최근에는 중국인에 의해 돌아온 달의 샘플을 가지고 있습니다. 그리고 우리는 미국과 일본의 소행성 (미션을 통해)에서 샘플을 반환했습니다.
그러나 우리는 아직 화성에서 샘플을 반환하지 않았습니다. 그것이 목표입니다. 첫 번째 단계는 NASA가 올해 2 월 화성에 성공적으로 착륙 한 후 샘플을 수집하기 시작한 인내 로버입니다.
Mars 샘플 리턴 프로그램은 NASA가 이끌고 있지만 NASA와 유럽 우주국 (ESA) 사이의 공동 노력입니다. NASA는 화성 표면에서 발사 될 로켓을 담당하고 샘플을 화성 궤도에 넣을 것입니다. 그러나 ESA는 기본적으로 최초의 행성 간 우주선이 될 지구 귀환 궤도에 책임이 있습니다.
지구에서 화성으로 가서 화성 주변의 궤도로 가서 화성 궤도의 샘플 크래프트와 함께 샘플을 포착 한 다음 지구로 돌아옵니다. 지구 궤도에 들어 가지 않지만 샘플이 충분히 가까워지면 NASA 건축 입력 캡슐이 방출됩니다. 입구 캡슐 만 지구 반환 궤도가 아닌 지구로 돌아올 것입니다.
계획은 본질적으로 캡슐이 제어 된 충돌을 수행하도록하는 것입니다. 그래서 우리는 충돌 현장을 목표로 한 다음 지구 반환 궤도가 샘플을 출시하고 날아갈 것입니다. 지구를 지나가고 태양 주위의 묘지 궤도로 들어가도록 벗어날 수 있습니다.
그러나이 모든 전에는 인내가 화성을 수집하는 샘플을 수집 할 것입니다. 이 샘플은 표면의 캐시에 넣습니다. 2026 년 NASA는 화성 상승 차량과 샘플 Fetch Rover를 운반하는 착륙선이 들어있는 화성에 또 다른 로켓을 발사 할 것입니다.
Lander는 Mars에 착륙하여 Fetch Rover를 방출 할 것이며, 이는 인내에 의해 수집 된 암석 샘플의 캐시를 수거합니다. Fetch Rover는 랜더로 다시 가져 와서 화성 상승 차량에 넣고 화성 궤도로 발사됩니다.
화성 탐사에 대해 자세히 알아보십시오 :
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- 11 역사 제작 Mars 인내 로버 순간, 카메라에 캡처
지구에서 로켓 발사는 충분히 까다 롭습니다. 화성에서 하나를 시작하는 것은 엄청나게 어려워요.
예, 특히 출시가 자동으로 수행되어야하므로 많은 과제가 있습니다.
로켓은 2 단계, 견고한 연료 로켓이 될 것이며, 이로 인해 궤도 샘플 용기 또는 OS, 본질적으로 축구 크기의 구체가 운반됩니다. 로켓이 궤도에 들어가면 OS를 방출하고 화성을 궤도로 남겨 둡니다.
우리는 여전히 우리가 그것을 찾을 수있는 최선의 방법을 연구하고 있습니다. 우리의 기준선은 우리가 반짝이고 카메라를 사용하여 수천 킬로미터 떨어진 곳에서 그것을 발견한다는 것입니다. 이것은 지구의 귀환 궤도 선수가 접근 할 때까지있을 것입니다.
.가능해 보이지만 모두가 여전히 조금 걱정됩니다. 그래서 우리는 라디오 비콘, 레이저 범위 파인더 등에 대해 고려하고 있습니다. 그러나 많은 도전적인 단계가 있습니다. 이것은이 모든 것들을 만들고 작동하게하는 엔지니어들 에게이 재미를 만드는 것입니다.
천문학 공동체가 화성을 지구로 되돌려 놓는 것이 무엇을 의미합니까?
우리는 로봇, 로버 및 랜더스로 멀리서 화성을 샘플링했습니다. 그리고 우리는 화성에서 날아가 지구에 착륙 한 운석의 샘플을 가지고 있습니다. 우리는 암석의 동위 원소 분석 덕분에 그들이 어디에서 왔는지 알고 있습니다. 그 중 일부는 화성 대기를 위해 죽은 벨소리 인 가스 거품을 함유하고 있으며, 우리는 1976 년과 1977 년에 바이킹 1과 2로 측정했습니다.
.우리가 이미 화성의 샘플이 있다면 왜 가서 더 많은 것을 다시 가져 오는가? 먼저, 우리는이 화성 운석이 화성에서 어디에서 왔는지 정확하게 알 수 없습니다. 우리는 가설이 있지만 모릅니다. 둘째, 우리는 인내에 대한 고출력기구와 분광기를 가지고 있지만, 그 악기는 소형화되어 여행을 할 수 있습니다. 그들은 우리가 지구의 실험실에있는 악기만큼 높은 성능이 아닙니다.
또한 Jezero 분화구의 인내로 얻을 수있는 암석 중 일부는 운석 샘플에 표시되지 않습니다. 그런 종류의 바위는 행성에서 날아가는 곳에서 살아남지 못합니다. 그러나 그들은 화성의 지질 역사의 핵심입니다. 그리고 Jezero Crater의 델타로 인해 거기에서 나오는 암석은 액체 물과 관련이 있었을 수 있으므로 화성에서 과거 환경의 과거 수명이나 유기 재료의 증거를 포함 할 가능성이 높습니다.
.우리가 그것이 화성에 생명이 있거나 없었던 것을 의미하든, 우리는 아직 모른다. 증거를 기다리겠습니다.
샘플에서 어떤 종류의 것을 찾고 있습니까?
그것은 길을 따라 가고 있습니다. 그러나 분석하기 위해 우리는 특별한 예방 조치를 취할 것입니다. 화성은 잠재적으로 거주 할 수있는 것으로 간주되기 때문에 - 우리는 액체 물을 포함 할 수있는 지하 환경이 있음을 알았습니다.이 첫 번째 샘플의 경우 가장 엄격한 행성 보호 조치를 사용할 것입니다.
.샘플은 가능한 한 불활성 인 견고한 금속 테스트 튜브 내에 포함되므로 내용물을 오염시키지 않습니다. OS 내부에 포장되어 여러 개의 쉘이 있습니다. 그런 다음 OS가 지구로 돌아 오면 입구 캡슐 내부에 포장되어 여러 껍질이 있습니다. 그리고 캡슐이 지구로 돌아 오면 포장 풀기 위해 특별한 시설로 데려 가기 전에 픽업되어 포장됩니다.
우리는 테스트 튜브를 엑스레이하여 내용물을 열기 전에 내용물의 광물학을 볼 것입니다. 일부 샘플은 또한 조성물을보기 위해 매우 고 에너지 싱크로트론 검사를받을 수 있습니다.
우리는 그렇게하는 것이 안전하다고 확신 한 후에 만 캡슐을 열게 될 것이며, 통제 된 방식으로도 그렇게 할 것입니다. 그런 다음 다른 고급 지구 화학 절차가 샘플에 적용되어 세부 사항을보고 미네랄과 함께 유기 물질이 있는지 확인합니다.
샘플 페치 로버는 바퀴에 풍선 타이어가있는 것처럼 보입니다. 왜?
예, 그들은 팽창 된 타이어처럼 보입니다. 그러나 실제로는 메모리 메탈로 만든 와이어 메쉬로, 더 작은 패키지로 압축 할 수있는 더 큰 휠을 만들 수 있습니다. 타이어는 확장되지만 공기를 통해 팽창하지 않습니다. 우리가 화성에 도착하면, 그들은 풀려 나서 전체 크기로 확장 할 수 있습니다. 그 이유는 샘플 Fetch Rover가 많은 땅을 빠르게 덮어야하며 더 큰 바퀴가 도움이 될 것입니다.
.또한 이전 디자인에서 6 개 대신 4 개의 바퀴를 사용할 것입니다. 6 개의 바퀴는 거친 지형에 매우 효율적입니다. 모래 언덕 버기에서 볼 수 있듯이 큰 타이어가있는 4 개의 바퀴도 거친 지형에도 괜찮습니다. 특히 지형이 어떤지 알 수 있다면, 우리가 이미 본질적으로 정찰을하고 있기 때문에 어느 정도까지 우리가 할 수있는 정도로 어느 정도까지.
.화성 샘플의 오염에 대해 걱정하십니까?
개인적으로, 나는 화성 오염에 대해 걱정하지 않습니다. 나는 지구와 화성이 수십억 년 동안 '침을 공유'했다고 생각합니다. 그러나 내 의견은이 위험에 대한 공공 및 정치적 인식이 무엇인지에 비해 관련이 없습니다. 그래서 우리는 그것을 해결해야합니다. 특히 과학 당국에 대한 일반 대중의 신뢰에 관한 한 코비드에서 본 것을 감안할 때 특히 도전의 가전이 될 것이라고 생각합니다. 우리는 이미 그 교훈을 얻었습니다.
그리고 우리는 우주 비행사가 그곳에 가서 돌아 오게되기를 원한다면 화성의 샘플이 무엇을 의미하는지 이해해야하기 때문에 도전을 환영합니다. 우리는 많은 사람들과 마찬가지로 야망을 가지고 있다면 우주 비행사 - 인간 - 태양계로 가서 지구로 돌아올 수 있도록 행성 보호가 무엇을 의미하는지에 대한 자세한 이해가 필요합니다.
화성 샘플 계전기
1. 토지, 탐험, 훈련
2020 년 7 월에 출시 된 NASA의 인내 로버는 2021 년 2 월 화성의 Jezero 분화구에 성공적으로 착륙했습니다. 대략 해치백 크기의 로버는 인류의 첫 번째 다리를 다른 행성으로 향한 첫 번째 여행을 나타냅니다.
로버는 드릴을 사용하여 암석과 토양 샘플을 모아서 지구 표면에 보관합니다.
2. 밀봉 및 퇴적물
모든 샘플 인내는 로버가 지구 표면에 퇴적 할 밀봉 된 튜브에있을 것이며, 기본적으로 화성 표면을 탐험 할 때 빵 부스러기의 흔적을 남겨두고 있습니다.
.NASA와 ESA의 공동 노력 - 화성에 대한 미래의 임무는 인내심으로 남은 길을 따라 샘플을 회수하고 지구로 돌려 줄 것입니다.
3. 두 번째 웨이브를 시작하십시오
다음 단계는 2026 년에 NASA가 로버, 로켓 및 캡슐이 들어있는 랜더를 가지고있는 랜더를 가지고있는 또 다른 임무를 시작했을 때, 인내로 수집 한 샘플을 수집하고 지구로 돌아가는 여행을 시작합니다.
.Lander는 인내가 여행을 시작한 Jezero 분화구에 출발하는 것을 목표로 할 것입니다.
4. 전개 및 언로드
Lander가 Red Planet에서 성공적으로 만지면 ESA가 설계 한 Fetch Rover에 전원을 공급하기 위해 태양 전지판을 배치합니다.
.로버 (인내보다 약간 작은 4 륜 차량)는 인내에 의해 남겨진 샘플의 흔적을 따라 가기 시작하기 전에 랜더에서 배치됩니다.
.5. 잡고 가고
Fetch Rover는 인내 트랙에서 따라 표면에 퇴적 된 샘플을 수집합니다. 샘플이 발견되면 로봇 팔이 배치되어 수집하여 로버 안에 보관하여 다음을 찾기 전에 움직입니다.
.충분한 샘플이 수집되면 Fetch Rover는 Lander로 돌아갑니다.
6. 샘플을 넘겨주십시오
페치 로버가 랜더에 다시 도착하면 밀봉 된 샘플을 수집하는 데 사용 된 것과 같은 팔은 화성 상승 차량의 코 콘로 옮겨 랜더 안에 쌓아 둔다.
.페치 로버가 수집 할 수없는 추가 샘플이 있다면 인내로 직접 랜더로 가져올 수 있습니다.
7. 집으로 폭발
샘플이 화성 상승 차량에로드되면, 작은 로켓은 랜더에서 화성 궤도로 발사됩니다.
화성의 중력은 지구상의 약 3 분의 1이므로 물체가 탈출 속도에 도달하기가 더 쉽기 때문에 로켓이 훨씬 작을 수 있습니다. 키는 최대 3m, 직경은 약 50cm 일 것으로 예상됩니다.
8. 픽업 및 하차
화성 상승 차량은 샘플 용기를 화성 주위에 궤도에 넣고 방출합니다. 또 다른 우주선 인 Earth Return Orbiter는 샘플 용기를 감지하여 지구로 돌아 오기 전에 수집합니다.
일단 그곳에 도착하면 지구 반환 궤도는 샘플 용기를 지구 대기로 떨어 뜨릴 것입니다 ... 모든 것이 계획에 따라 진행되면.
- 이 기사는 BBC Science Focus Magazine의 367 호에 처음 등장했습니다. - 여기에서 구독하는 방법을 알아보십시오
화성의 미래에 대해 자세히 알아보십시오 :
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