창어 4호와 위투 2호는 22개월 동안 달 뒷면에서 작업하면서 무엇을 발견했나요?

창어 4호는 우리나라 창어 프로젝트가 발사한 네 번째 달 탐사선이자 인류 역사상 최초의 달 뒷면 연착륙에 성공한 탐사선이다. 이는 달의 인간 탐사선이 뒷면 경착륙만 있었을 뿐인데 성공적으로 격추됐다

두 번째 라그랑주 지점에 위치한 케차오 위성이 구축한 정보 채널의 도움으로( L2) 창어 프로젝트의 두 번째 단계인 창어 4호가 2019년 초 달 뒷면에 성공적으로 착륙한 달 프로젝트의 최종 탐사선이 발사되었습니다. 그리고 달 탐사선 위투 2호를 풀어 달 뒷면 탐사 및 순찰 작업을 수행했습니다.

창어 4호의 착륙 지점은 달 뒷면에 있는 폰 카르만 충돌 분화구로, 동경 173°~179°, 남위 43°~47°에 위치해 있다.

본 카르만 충돌 분화구는 지구에 가장 원시적인 생명체가 탄생한 약 36억년 전 발생한 고대 충돌 분화구이다. Von Kármán 분화구는 더 크고 오래된 충돌 분화구인 Aitken Basin에 위치해 있습니다.

창어 4호에 탑재된 달 탐사선 위투 2호는 달 표면 순찰과 탐지를 위해 특별히 설계됐다. 이 차량에는 파노라마 카메라, 달 레이더, 적외선 영상 분광계, 중성원자 탐지기가 장착돼 있다. 창어 4호와 위투 2호는 성공적으로 착륙한 이후 달 표면의 작은 지역에서 22일 밤낮을 보냈습니다. 달의 하루 낮과 밤은 대략 지구의 30일과 동일하며, 이는 달에서 22개월 동안 머물렀다는 것을 의미합니다.

그럼 2년 가까이 달 뒷면에서 작업해온 창어 4호와 위투 2호에서는 어떤 새로운 발견이 이뤄졌을까? 오늘은 음력 22일 위투 2호의 달 탐사 결과를 살펴보도록 하겠습니다.

앞서 언급했듯이 Yutu 2에는 여러 가지 과학 장비가 장착되어 있으며 그 중 하나는 달 레이더입니다. 이는 전파가 달 표면을 관통한 후 발생하는 에코를 사용하여 눈에 보이지 않는 지하 영역을 탐지합니다. 밝은 띠가 스캔됩니다. 달 레이더의 개략도를 살펴보겠습니다.

이것은 지난 음력 21일 Yutu-2가 측정한 달의 기본 구조입니다. Yutu-2의 달 레이더는 두 가지 주파수의 전자기 신호를 방출할 수 있습니다. 60MHz 저주파 신호는 강력한 침투성을 가지며 500MHz 고주파 신호는 얕은 곳에서 더 높은 정확도를 얻을 수 있습니다. 레이어 해상도.

이 사진은 착륙 지점 근처의 얕은 층위 구조를 보여줍니다. 두께가 70m인 다중 스퍼터입니다. 맨 위층은 두께가 12m인 달 토양층입니다. 큰 암석의 경우 12~24m 아래가 자갈층이고, 24~40m 아래가 스퍼터 퇴적물과 풍화산물층이다.

2020년 9월 12일 유투 2호는 햇빛에 깨어나 음력 22일에 진입해 착륙지점 근처 충돌 분화구 2개 근처의 지층을 탐지했다. 이번에 지층에는 12m의 달 토양이 있고 그 아래에는 22m 두께의 스퍼터 스트립이 있는데, 둘 다 인근 충돌 분화구에서 나온 스퍼터입니다. 아래 사진은 달 레이더 고주파 채널(500MHz)로 측정한 위에서 언급한 스퍼터의 고화질 층위지도입니다.

달 레이더는 관통력이 더 높은 저주파 채널(60MHz)을 통해 최대 400m 이상의 지층까지 측정할 수 있다. 과학 연구팀은 서로 다른 세기의 반사 신호를 통해 각 층의 구성을 분석했습니다.

위 사진의 첫 번째 층은 주변의 여러 개의 운석 충돌 분화구와 현무암 각력층(바닥 근처)이 스퍼터링한 것으로, 두께가 약 130m에 달하는 두 번째 층은 여러 개의 마그마로 형성되어 있습니다. 분출 현무암층의 두께는 약 110m이며, 세 번째 층은 착륙 지점 북쪽에 있는 라이프니츠 분화구에서 나온 오래된 분출물입니다.

이 연구는 최고 학술지 네이처(Nature)의 자회사인 네이처 천문학(Nature Astronomy)에 게재됐다.

음력 22일 탐지 작업을 마친 후 창어 4호와 위투 2호는 달밤을 안내할 예정이다. 지상관제센터는 이날 오전 7시 30분에 발사를 허용하라는 지시를 내렸다. 그들은 각각 9월 23일 23시 18분에 달밤 수면 모드에 들어갈 것입니다. 모든 것이 순조롭게 진행된다면, 그들은 다음 태양 노출 후에 깨어나 후속 탐지 작업을 계속할 것입니다.

길이 멀고도 멀고 위아래로 찾아보겠다