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AI넷

헬리콥터가 처음으로 화성에 비행했다. 더 중요한 것은 약 30 초 동안 수면에서 3미터 높이를 맴돌다가 다시 바로 내려왔다는 것이다. 이 비행은 다른 행성에서 항공기의 첫 동력 비행이다. 그것은 인간 우주 탐험 이야기의 이정표를 표시한다.

https://singularityhub.com/2021/04/23/a-helicopter-flew-on-mars-for-the-first-time-a-space-physicist-explains-why-thats-such-a-big-deal/

JM Kim | 기사입력 2021/04/26 [00:00]

헬리콥터가 처음으로 화성에 비행했다. 더 중요한 것은 약 30 초 동안 수면에서 3미터 높이를 맴돌다가 다시 바로 내려왔다는 것이다. 이 비행은 다른 행성에서 항공기의 첫 동력 비행이다. 그것은 인간 우주 탐험 이야기의 이정표를 표시한다.

https://singularityhub.com/2021/04/23/a-helicopter-flew-on-mars-for-the-first-time-a-space-physicist-explains-why-thats-such-a-big-deal/

JM Kim | 입력 : 2021/04/26 [00:00]

이번 주 월요일, 2월에 Perseverance 로버와 함께 화성에 착륙한 Ingenuity 헬리콥터가 화성 표면에서 이륙했다. 더 중요한 것은 약 30 초 동안 수면에서 3미터 높이를 맴돌다가 다시 바로 내려왔다는 것이다.

큰 위업처럼 들리지 않을 수도 있지만 그렇다. Ingenuity의 비행은 다른 행성에서 항공기의 첫 동력 비행이다. 그것은 인간 우주 탐험 이야기의 이정표를 표시한다.

아폴로 11호 우주선이 달에 착지한 것으로 유명했지만, 재발 사시 달의 중력에서 빠져나와 지구로 돌아오면 된다. 그러나 대기가 없는 환경에서 비행을 지속하는 것은 다른 이야기이다.

지금은 역사적인 Ingenuity 헬리콥터를 만드는 데 6년이 걸렸다. 필요한 것의 복잡성을 이해하면 이유를 이해할 수 있다.

 

화성 지역 비행이 중요한 이유

다른 세계에서 헬리콥터 비행을 수행하는 데는 몇 가지 기술적 과제가 있다. 첫째, 가장 중요한 것은 헬리콥터가 비행하기 위해 대기가 필요하다는 것이다.

헬리콥터의 블레이드 또는 "로터" "리프트"라는 힘을 생성할 수 있을 만큼 빠르게 회전해야 한다. 그러나 양력은 어떤 종류의 대기가 있을 때만 생성될 수 있다. 화성은 대기를 가지고 있지만 지구보다 훨씬 더 얇다. 실제로는 약 100배 더 얇다.

따라서 화성 대기의 비행 독창성은 지구에서 100,000피트 높이의 헬리콥터를 비행하는 것과 같다. 참고로, 상업용 항공기는 지구 표면 위 30,000-40,000피트 사이를 비행하며 지구상에서 헬리콥터에 탔던 최고 높이는 42,000 피트이다.

지구상에서 우주선을 테스트하려면 화성의 대기를 모방하기 위해 많은 공기가 추출되는 가압실이 필요했다.

그리고 고려해야 할 화성의 중력이 있는데, 이것은 지구에서 중력의 약 1/3 정도이다. 이것은 실제로 우리에게 약간의 이점을 제공한다. 화성이 지구와 같은 대기권을 가졌다면 중력이 적다는 것은 여기서 필요한 것보다 적은 힘으로 Ingenuity를 들어 올릴 수 있다는 것을 의미한다.

그러나 화성의 중력은 우리에게 유리하지만 이것은 대기 부족으로 상쇄된다.

Ingenuity의 성공은 그러한 비행이 지구 밖에서 시도된 최초의 기록이다. 그 이유는 단순히 위에서 설명한대로이 작업이 매우 매우 어렵 기 때문일 수 있다.

 

고급 제조

Ingenuity가 화성의 대기에 제시된 장애물을 극복할 수 있었던 주요 방법에는 두 가지가 있다. 첫째, 양력을 생성하기 위해 두 개의 로터 (탄소 섬유로 만든)가 지구상의 어떤 헬리콥터보다 훨씬 빠르게 회전해야 했다.

지구상에서 대부분의 헬리콥터와 드론에는 분당 약 400~500회 회전하는 로터가 있다. Ingenuity의 로터는 분당 약 2,400회 회전한다.

또한 항공기 대 윙스 팬 비율이 뚜렷하다. Ingenuity의 몸체는 티슈 상자 크기에 가깝지만 블레이드는 끝에서 끝까지 1.2m이다.

비행을 시작하기 위해 신호를 전송하는 것조차도 일련의 첨단 기술이 필요했다. 무선 신호가 지구와 화성 사이를 이동하는 데 몇 분 밖에 걸리지 않지만, 이러한 신호가 헬리콥터에 도달하는 데는 여전히 몇 시간의 지연이 있었다.

이러한 신호가 지구상의 컴퓨터에서 위성 접시, 화성 정찰 궤도 선, 인내 탐사선, 그리고 마지막으로 헬리콥터로 이동해야 하는 여정을 고려할 때 이는 의미가 있다.

 

화성에서의 원격 조종 비행

독창성은 우리가 "기술 시연자"라고 부르는 것이다. 간단히 말해서, 그 유일한 목적은 일련의 간단한 임무를 완료할 수 있음을 증명하는 것이다. 앞으로 몇 주 동안 헬리콥터는 서너 번의 비행을 더 수행할 것이며, 가장 모험적인 비행은 인내에서 약 300m 떨어진 곳에서 이착륙 하는 것이다.

비행에서 검색된 데이터는 보다 정교한 항공기의 향후 설계를 위한 중요한 입력으로 분석 및 사용된다. 이 기술이 적용되면 그 잠재력은 엄청날 것이다.

화성에서 작동하는 드론과 헬리콥터는 탐사선 앞의 땅을 확인하여 그곳을 여행하는 것이 안전한지 확인하는 정찰병 역할을 할 수 있다. 그러한 항공기는 화성 표면에서 물과 생명체를 찾는 데에도 도움이 될 수 있다.

그리고 2035년에는 최초의 인간이 화성에 착륙할 것으로 예상된다. 이 승무원은 항공기를 현지에서 실시간으로 운영하는 훈련을 받아 인간에게 해를 입히거나 슈트, 항공기 또는 탐사선에 피해를 줄 수 있는 장애물과 위험한 지형이 있는지 땅을 조사할 가능성이 높다.

 

과거에 대한 경의, 미래의 시각

NASA 제트 추진 연구소의 과학자들은 지구상 최초의 동력 비행에 대한 감동적인 찬사로 화성 헬리콥터에 역사적인 유물을 추가했다. 라이트 형제의 1903 Wright 전단지에서 나온 작은 날개 조각이 태양 전지판 아래의 케이블에 연결되어 있다.

이 비행 역사 항목은 우주로 이동하는 지구 항공기의 두 번째 조각이다. 비슷한 날개 조각이 아폴로 임무 중에 달로 옮겨졌다.

다른 세계에서 동력 비행의 장벽을 밀어붙이는 임무가 이미 진행 중이다. 특히 드래곤 플라이 헬리콥터는 토성의 위성 중 하나인 타이탄 표면 위를 비행할 계획이며 2034년에 도착할 예정이다.

우리가 한 번에 한 세계씩 다른 행성 체에 대한 탐사를 계속하면서 지구 역사의 한 조각이 필요할 수도 있다.

이미지 출처: NASA

 

 
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