2023년 10월 14일

NASA 탐사선, 2029년에 대형 금속 소행성 방문 예정

 

NASA는 프시케(Psyche) 우주선을 성공적으로 발사했으며 이제 주 벨트 소행성 16 프시케(16 Psyche)를 향한 6년 간의 여행을 시작한다.

 

 

크레딧: NASA/Aubrey Gemignani

 

 

SpaceX Falcon Heavy는 NASA의 최신 탐사 임무를 수행하기 위해 어제 플로리다의 케네디 우주 센터에서 출발했다. 

 

우주에 도달하고 로켓에서 분리된 후 Psyche는 NASA의 Deep Space Network 단지와 양방향 통신을 성공적으로 구축했다. 초기 원격 측정 보고서에 따르면 우주선의 상태는 양호하다.

 

프시케는 이제 주 소행성대까지 35억km(22억마일)에 달하는 6년간의 여행을 시작한다. 

 

화성과 목성 사이에서 태양을 공전하는 금속이 풍부한 소행성인 16 프시케(16 Psyche) 로 이동한다. 

 

탐사선은 또한 지구-달 시스템을 넘어서는 최초의 광통신 시연인 새로운 심우주 광통신 기술을 테스트할 예정이다.

 

이 임무의 또 다른 첫 번째 기술은 이전에 달 궤도 너머에서 사용된 적이 없는 홀 효과 추진기를 기반으로 하는 추진 시스템이다. 

 

화학적으로 구동되는 로켓 엔진 대신 Psyche 에는 4개의 SPT-140 엔진이 장착되어 있습니다(SPT는 고정식 플라즈마 추진기의 약자). 

 

이 전기 시스템은 태양광 패널에서 햇빛을 포착한 다음 크세논 가스의 대전된 원자 또는 이온을 방출하여 우주선을 부드럽게 추진하는 추력을 생성한다. 

 

크세논 플라즈마는 추진기가 작동할 때 파란색 빛을 방출한다. NASA는 이 매우 효율적인 여행 모드가 미래의 우주 탐사 임무에 사용될 수 있다고 믿는다.

 

 

출처: NASA/JPL-Caltech

 

임무의 첫 100일은 모든 비행 시스템의 상태를 확인하기 위한 "체크아웃" 기간이다. 이 기간 동안 Deep Space Optical Communications 기술 시연이 시작된다. 

 

이 고속 데이터 속도의 광학 또는 레이저 시스템이 처음으로 테스트되면 프시케는 지구에서 약 750만km 떨어져 있다. 그 후 몇 주 후에 과학 장비(자력계, 감마선 및 중성자 분광계, 다중 스펙트럼 이미저)를 점검할 예정이다. 

 

이 기간 동안 이미저는 교정 목적으로 첫 번째 이미지를 촬영한다. 그러면 공개적으로 볼 수 있는 원시 이미지의 자동 피드가 온라인으로 전환되기 시작하고 나머지 미션에 추가된다.

 

2026년 5월, 우주선은 중력을 새총처럼 사용하여 화성에서 약 3,000km(1,864마일) 이내를 통과할 예정이다. 프시케 궤도 삽입은 2029년 8월로 예정되어 있다.

 

탐사선은 2031년 말까지 작동하면서 총 26개월 동안 직경 279km(173마일)의 소행성을 조사할 예정이다. 프시케는 지금까지 탐사된 유일한 금속급 소행성이다. 

 

철-니켈 금속 함량이 매우 높기 때문에 과학자들은 그것이 초기 행성의 구성 요소인 소행성의 남은 핵일 수 있다고 믿는다. 여기에 포함된 금속의 양은 지구상에서 지금까지 채굴된 것보다 훨씬 더 많을 것이다. 이는 미래에 상업용 소행성 채굴을 위한 매우 귀중한 목표가 될 수 있다.

 

 

 

출처: NASA/JPL-Caltech/ASU

 

2029년 5월에 16 프시케의 첫 번째 항법 이미지와 측정이 이루어지면 소행성의 너비는 몇 픽셀에 불과할 것이다. 그런 다음 우주선은 전기 추진 시스템을 사용하여 2029년 7월 말에 소행성의 중력에 의해 포착될 위치를 잡을 것이다.

 

이 시점에서 첫 번째 클로즈업 이미지가 반환될 것으로 예상된다. 그런 다음 프시케는 고도가 700km(435마일)에서 75km(47마일)까지 다양한 일련의 궤도를 시작한다.

 

2년의 과학 단계 동안 탐사선은 상세한 매핑, 지형, 자기 및 중력 조사를 수행할 뿐만 아니라 표면의 화학적 구성을 결정한다. NASA는 다음과 같은 질문에 답하는 데 도움이 되기를 바란다.

 

• 16 프시케는 분화된 소행성체의 껍질이 벗겨진 핵인가요, 아니면 철이 풍부한 몸체로 형성되었나?

• 행성의 구성 요소는 무엇이었는가?

• 16 프시케의 맨틀이 벗겨졌다면 언제, 어떻게 그런 일이 일어났나까?

• 16 프시케가 한 번 녹은 경우 안쪽에서 바깥쪽으로 굳어졌나요, 아니면 바깥쪽에서 안쪽으로 굳어졌나?

• 코어의 철금속에 공존하는 주요 합금원소는 무엇인가?

• 지질 표면과 지구 지형의 주요 특징은 무엇인가?

• 16 프시케는 알려진 돌이나 얼음 덩어리와 근본적으로 다르게 보이나?

• 금속 몸체의 분화구는 암석이나 얼음의 분화구와 어떻게 다른가?

 

 

출처: NASA/JPL-Caltech

 

템피에 있는 애리조나 주립대학교의 수석 조사관인 Lindy Elkins-Tanton 교수는 "우리는 수년 동안 수천 명의 사람들과 10년 동안 수많은 직장생활의 중심이었던 우주선에 '작별'을 고했습니다."라고 말했다. 

 

"그러나 그것은 실제로 결승선이 아닙니다. 다음 마라톤을 위한 출발선입니다. 우리 우주선은 소행성을 만나기 위해 출발했으며 우리는 지식의 또 다른 공백을 메우고 태양계의 또 다른 세계를 색칠할 것입니다. "

 

워싱턴에 있는 NASA 본부 과학 임무국의 부행정관인 니콜라 폭스(Nicola Fox)는 " 나는 금속 세계에 대한 NASA의 첫 번째 임무로서 프시케 의 보물창고가 공개될 것을 보게 되어 매우 기쁘다 "고 말했다. 

 

"소행성 프시케를 연구함으로써 우리는 우주와 그 안에 있는 우리의 위치, 특히 우리 고향 행성인 지구의 신비롭고 접근이 불가능한 금속 핵에 대해 더 잘 이해하기를 희망합니다."

 

 

NASA 본부의 STMD(Space Technology Mission Directorate) 부행정관 대행인 Prasun Desai는 " Psyche는 고대역폭 데이터를 깊은 우주로 전송하려는 NASA의 광통신 목표를 입증하는 이상적인 플랫폼입니다."라고 말했다. 

 

"단 몇 주 안에 Deep Space Optical Communications가 우주 탐험의 미래를 위한 이 중요한 기능을 테스트하기 위해 데이터를 지구로 다시 보내기 시작할 것이라는 사실을 알게 되어 매우 기쁩니다. 우리가 배운 통찰력은 이러한 혁신적인 신기술을 발전시키는 데 도움이 될 것입니다. 궁극적으로 우주에서 더 대담한 목표를 추구하세요."

 

NASA의 빌 넬슨(Bill Nelson) 국장은 “ 금속이 풍부한 소행성으로의 첫 여행인 프시케 팀의 성공적인 발사를 축하한다”고 말했다. " 프시케 임무는 인류에게 행성 형성에 대한 새로운 정보를 제공하는 동시에 향후 NASA 임무에 사용할 수 있는 기술을 테스트할 수 있습니다."

 

 

 

 

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