섀도우 캠은 달에 물이 있는지 볼 수있다 … 한국 달 궤도 선 ‘미션’공개

내년에 발사 될 한국의 달 궤도 탐사선이 수행 할 과학적 임무의 개요가 설명되었다. 사진은 달 궤도 선의 가상지도입니다. [사진 항우연]

한국이 발사 할 한국 달 궤도 선의 구체적인 임무가 공개되었습니다. 1 일 과학 기술 정보 통신부 (과학 기술부)는 내년 8 월 발사 예정인 한국 경로 탐사 궤도 (KPLO) 과학 임무 수행 계획을 공개했다. 달 궤도 선은 6 개의 탑재체를 가지고 우주로 이동하고 달 표면에서 1 년 동안 100km를 달리며 여러 임무를 수행합니다. 탑재 된 탑재량에 초점을 맞춰 달 궤도 선이 수행 할 임무를 살펴 봅니다.

한국 달 궤도 선의 주요 임무.  그래픽 기자 김현서

한국 달 궤도 선의 주요 임무. 그래픽 기자 김현서

① 고해상도 카메라

한국의 달 궤도 선에 장착 된 고해상도 카메라가 달 표면을 정확하게 촬영합니다. [사진 과기부]

한국 달 궤도에 탑재 된 고해상도 카메라가 달 표면을 정확하게 촬영합니다. [사진 과기부]

고해상도 카메라 (LUTI, LUnar Terrain Imager)는 달 표면의 주요 영역을 촬영하는 카메라입니다. 한국 항공 우주 연구원에서 개발 한 고해상도 카메라는 최대 5m 이하의 해상도로 달 표면을 정확하게 관찰합니다. 실제 위치와 카메라로 촬영 한 위치 사이의 최대 거리 인 위치 오차는 225m 미만입니다.

달 탐사선은 이렇게 정밀하게 달 표면을 관찰하면서 2030 년까지 발사 될 것으로 예상되는 달 착륙선이 착륙 할 위치에 착륙 할 후보를 찾습니다. 또한 고해상도 카메라를 사용하여 달에서 볼 수있는 천문학적 이미지를 촬영합니다.

② 광 시야 편광 카메라

한국 천문 연구원에서 개발 한 광 시야 편광 카메라.  특정 방향으로 진동하고 앞으로 나아가는 빛을 촬영합니다. [사진 과기부]

한국 천문 연구원에서 개발 한 광 시야 편광 카메라. 특정 방향으로 진동하고 앞으로 나아가는 빛을 촬영합니다. [사진 과기부]

한국 천문 연구원에서 개발 한 광각 편광 카메라 (PolCam)는 달의 표면을 100m 해상도로 촬영합니다. 광 시야 편광 카메라는 일반 카메라가 이미지로 캡처 할 수없는 편광 (특정 방향으로 진동하고 특정 방향으로 이동하는 빛)을 캡처합니다. 달 표면의 세계 최초의 편광지도는 달 표면, 태양풍 및 고 에너지 우주선에 미치는 미세 운석 충돌로 인한 우주 풍화 연구에 기여할 것으로 예상됩니다.

티타늄 맵을 만드는 것도 광 시야 편광 카메라의 역할입니다. 티타늄 (일메 나이트)이 많이 함유 된 광물은 특정 파장에서 더 많은 빛을 반사하는 특성이 있습니다. 이 원리를 사용하여 광 시야 편광 카메라는 달의 특정 영역에서 티타늄이 풍부한 영역을 찾고 매핑합니다.

“NASA가 발사 한 달 정찰 궤도 선 (LRO)은 300m 해상도의 티타늄 달지도를 만들었습니다.” 정확한 100m 해상도의 티타늄지도를 만들어 달 표면 지질학 및 자원 탐사에 대한 연구에 사용될 것입니다.”

달 주위의 미세한 자기장을 측정하는 자기장 측정기는 달 궤도 선에 장착되어 달 자기 이상을 연구하는 데 사용됩니다. [사진 과기부]

달 주위의 미세한 자기장을 측정하는 자기장 측정기는 달 궤도 선에 장착되어 달 자기 이상을 연구하는 데 사용됩니다. [사진 과기부]

경희대 학교에서 개발 한 자기장 측정기 (KMAG · KPLO MAGnetometer)는 달 주변의 미세한 자기장을 측정하는 장치입니다. 달이 형성되면서 점차 사라지는 달 주변의 미세한 자기장의 세기를 측정하여 세계 최고 수준 (± 1000nT 범위)의 고정밀 3D 자기장지도를 만드는 업무를 맡았다.

자기장 측정기를 사용하면 달 표면에서 국부적으로 강한 자기장 강도를 가진 자기 이상 영역을 감지 할 수 있습니다. 이를 통해 달 궤도는 자기 이상이 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 연구를 수행 할 것입니다.

과학 기술부는“자계 계는 달의 형성과 진화 과정을 조사하거나 우주 환경을 조사하기위한 연구에 필요한 데이터를 얻을 수있을 것”이라고 예상했다.

한국 지질 자원 연구원에서 개발 한 감마선 분광기는 달의 지질을 탐색하는 작업을 수행합니다. [사진 과기부]

한국 지질 자원 연구원에서 개발 한 감마선 분광기는 달의 지질을 탐색하는 작업을 수행합니다. [사진 과기부]

한국 지질 자원 연구원에서 개발 한 감마선 분광기 (KGRS · KPLO Gamma-Ray Spectrometer)는 달 표면의 감마선 측정 데이터를 수집합니다. 신틸 레이터 기반 감마선 분광 시스템을 사용하여 달 자원 탐사를 수행합니다. 구체적으로는 달에 어떤 원소가 존재하는지 조사해 ‘정령지도’를 만들 계획이다. 청정 에너지 원으로 주목 받고있는 헬륨 -3과 생명의 필수 자원 인 물, 산소, 희토류, 광물 등이 달에 존재하는지 연구한다.

또한 감마선 분광법은 달 기지 건설에 사용할 수있는 재료를 검색하여 달 지질학 및 자원 연구에 사용될 것으로 예상됩니다. 과학 기술부는“달 자원 탐사 과정에서 감마선 분광법이 달 착륙 지 선정에 중요한 후보 정보를 제공 할 것으로 기대된다”고 설명했다.

⑤ 우주 인터넷 검증기

우주 인터넷 검증기는 우주에서 인터넷 통신 기술을 검증합니다. [사진 과기부]

우주 인터넷 검증기는 우주에서 인터넷 통신 기술을 검증합니다. [사진 과기부]

ETRI (Electronics and Telecommunications Research Institute)에서 개발 한 DTN (Disruption Tolerant Network) 검증기는 지구와 달 궤도 간의 우주 인터넷 통신 기술을 검증합니다. 메시지 / 파일 전송 또는 실시간 영상 전송 테스트를 담당합니다.

과학 기술부에 따르면 고해상도 카메라, 광 시야 편광 카메라, 자기장 측정기, 감마선 분광기, 우주 인터넷 검증기는 모두 국내 기술로 개발됐다. 한국이 개발 한 5 개의 탑재체는 이미 달 궤도 선의 관리 기관인 한국 항공 우주 연구원에 재고가있다.

달의 어두운 음영 지역을 탐험하기 위해 한국의 달 궤도에 장착 된 그림자 카메라. [사진 과기부]

달의 어두운 음영 지역을 탐험하기 위해 한국의 달 궤도에 장착 된 그림자 카메라. [사진 과기부]

미국 애리조나 주립 대학에서 개발 한 그림자 카메라 (ShadowCam)는 달의 어두운 음영 영역을 탐색하기 위해 한국의 달 궤도에 탑승합니다. 현재 달을 공전하는 미국 달 정찰 위성에 탑재 된 섀도우 카메라보다 감도가 약 800 배 더 좋은 것으로 알려져있다.

달은 같은 기간에 회전하고 회전하므로 지구에서는 항상 한쪽 만 볼 수 있습니다. 따라서 달의 일부 영역은 일년 내내 음영 처리 된 영구적 인 음영 영역입니다. 이 장소는 일반 카메라로 촬영하기에는 너무 어둡습니다. 섀도우 카메라는 여기서 촬영할 수있는 카메라입니다.

달의 영구적 인 음영 지역을 촬영 한 이유는 여기에 물이나 얼음이 존재할 수 있기 때문입니다. 달에는 대기가 없으므로 물 분자는 햇빛에 노출되면 즉시 증발합니다. 한편, 달의 그늘진 부분에 물 분자의 흔적이 존재할 가능성이 있다는 가설이 있으며,이 가설을 테스트하기 위해 그림자 카메라를 사용합니다. 섀도우 카메라는 미국 항공 우주국 (NASA)을 통해 오는 6 월 국내에 도입 될 예정이다.

한국 달 궤도 선의 개요.  그래픽 기자 김은교

한국의 달 궤도 선 개요. 그래픽 기자 김은교

한편, 과학 기술부는 2022 년 8 월 미국 SpaceX의 Falcon-9 로켓을 사용하여 한국 달 궤도 선을 발사 할 계획입니다. 달 궤도 선이 성공적으로 우주에 진입하면 다음 달 말 무렵 달 궤도에 안착하는 것이 목표입니다. 년. 달 궤도도 성공하면 2023 년 1 월부터 12 월까지 1 년간 본격적으로 달을 연구 할 예정이다.

한국 항공 우주 연구원은 “달 궤도 호는 8 월 1 일 발사 예정”이라며 “아무리 9 월 9 일 이전에 달 궤도 발사를 준비하고있다”고 말했다.

문희철 기자 [email protected]


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