신인류 우주비행 시대의 금성-금성 탐사로 가는 길

금성은 공전 주기가 224.7일이며 자연 위성이 없습니다. 금성은 지구와 비슷한 지구형 행성으로 흔히 지구의 자매 행성으로 불린다. 금성은 지구형 행성 4곳 중 가장 두꺼운 대기를 가지고 있으며, 그 중 96% 이상이 이산화탄소로 이루어져 있습니다. 금성 표면의 대기압은 지구의 92배에 달합니다. 평균 표면 온도는 735K(462C)로 태양계에서 가장 뜨거운 행성으로, 태양에 가장 가까운 행성인 수성보다 더 뜨겁다. 화성에 대한 인간의 임무에서 종종 간과되는 측면은 붉은 행성으로 가는 가장 좋은 길은 행성을 횡단하는 것과 관련이 있다는 것입니다. 탑재된 우주선은 지구를 떠난 뒤 별을 향해 가는 도중에 별에 접근할 수 있다. 이런 종류의 별 청소는 인간이 금성을 탐험할 수 있는 독특한 기회를 제공할 것입니다.

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지구-금성-화성 임무의 경우 금성으로 가면서 금성에서 운동량을 얻을 수 있고, 중력 새총을 이용해 금성으로 가면서 화성까지 갈 수 있다. .. 금성에 접근하는 과정은 우리에게 금성을 탐험할 수 있는 기회를 제공합니다.

유인 우주선의 경우 임무 설계에 따르면 유인 우주선은 금성 반경 8배 이내에서 비행하게 됩니다. 초당 -14km는 승무원에게 금성 탐사를 수행하는 데 6~12시간 이상을 제공하며, 유인 우주선이 금성 궤도로 접근하면 무인 탐사선이 분리되어 스스로 이동하게 됩니다. 금성의 대기와 표면에는 우주선이 여러 구성 요소로 나뉘어져 지상에서 발사되어 궤도에 조립된 다음 승무원이 우주선을 금성으로 가져갈 것입니다. 금성을 탐사한 후 금성을 떠나 화성으로 향했습니다. " src="/a2020/img/data-img.jpg"gt;

유인 우주선의 설계에는 여러 측면을 고려해야 합니다.

1. 비용

유인 행성 간 우주선은 필연적으로 제작 비용이 많이 들기 때문에 우주선을 재사용하여 여러 임무를 수행해야 합니다.

2. 임무 시간

적절한 전송 기간 동안 발사된 우주선은 금성에 도달하는 데 1년 미만이 소요됩니다. 그러면 우주선은 화성으로 향하게 됩니다. 우주선은 임무 요구 사항을 충족하기 위해 2~3년 이상 지원할 수 있는 보급품을 운반해야 합니다.

3. 승무원 안전

승무원은 지구 자기장을 떠난 후 우주선에 노출되며, 우주선이 금성 근처 궤도에 진입함에 따라 이러한 상황은 더욱 심각해질 것입니다. 금성에는 태양 폭풍으로부터 거주자를 보호할 수 있는 지구와 같은 자기장이 부족합니다. 이를 위해 우주선은 가능한 태양 플레어를 견딜 수 있는 "자기 차폐" 또는 특수 차폐 캐빈을 운반해야 할 수도 있습니다.

4. 우주선 엔진

이온 추진을 사용할 수 없는 유인 우주선의 경우 화학 엔진 또는 예상되는 열핵 동력 엔진이 좋은 선택이 될 수 있습니다.

5. 인공 중력

장기적인 미세 중력 환경이 승무원의 건강에 미치는 영향은 헤아릴 수 없으며, 회전하는 인공 중력 객실은 승무원에게 적절한 중력을 가져올 수 있습니다. 따라서 구상된 우주선은 인공 중력을 생성하기 위해 전체적으로 또는 부분적으로 회전해야 합니다.

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무인 탐지기도 다양한 형태로 제공됩니다.

1. 궤도상 탐지기

궤도상 탐지기는 우주선 역할을 할 수 있으며 착륙선 간 중계 위성은 레이더 및 분광계와 같은 장비를 사용하여 금성의 표면과 대기를 스캔할 수도 있습니다.

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2. 착륙선

착륙선은 다음과 같아야 합니다. 대기 감속 시 고온을 견딜 수 있는 방열판을 갖추고 있으며, 두꺼운 금성 대기에서 탐사선을 감속시키기 위해 낙하산을 사용할 수 있습니다.

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3. 표면탐사선

탐사로버를 착륙선에 탑재할 수 있어 착륙선 주변 지형을 탐색하는 것이 가능하다. 금성 표면의 극심한 기압과 온도로 인해 로버의 수명은 길지 않습니다.

4. 공중 탐사선

소형 프로펠러 구동 드론은 금성의 두꺼운 대기의 이점을 얻습니다. 또한, 구상 중인 브리즈(BREEZE) 항공기도 금성 탐사에 큰 역할을 할 것으로 예상된다.

1. 프로펠러 드론.

프로펠러 드론은 금성 표면에서 쉽게 이륙할 수 있지만 금성의 고온, 고압 환경으로 인해 드론의 수명은 몇 시간, 심지어 수십 분에 불과할 수도 있다.

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2. 비행선 풍선 탐지기

에어백을 이용하여 탐지 장비를 금성의 대기권 상층부로 보내 금성의 대기 정보를 수집할 수 있습니다. 이는 기후 온난화에 대한 연구는 고무적인 효과를 가지고 있습니다. 작은 핵 배터리를 사용하는 전기 모터는 금성의 상층 대기를 통해 탐사선을 이동할 수 있습니다.

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3. 금성 샘플 복귀 탐지기

금성의 질량이 크고 밀도가 높은 대기로 인해 현재 기존의 궤도 선회 방법은 달성하기 어렵습니다. 옵션은 비행선을 이용해 표면 및 대기 샘플을 수집한 후 귀환선을 금성의 대기권 상층부로 보내는 것이다. 이때, 대기가 얇은 귀환선은 궤도에 진입해 궤도선에 도킹한 뒤 지구로 귀환할 수 있다.

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비행과 같은 기간 동안의 과학 활동은 많은 별들에게 최종 리허설이 될 것입니다. 접근 및 비행 기간 동안의 일부 작업은 별 근처에서의 작업과 매우 유사합니다.

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성공적인 EVE 임무는 우리에게 많은 과학적 정보를 가져다 줄 것입니다. 또한 적절하게 계획된 궤도를 통해 우리는 금성을 비행하고 금성에 대한 정보를 수집할 수 있을 뿐만 아니라 유인 화성 탐사에 필요한 시간을 크게 단축할 수 있습니다. 실제로 금성은 화성보다 우리에게 더 가깝고 질량이 더 크기 때문에 금성은 행성 간 탐사를 위한 더 나은 발판이 됩니다. 미래의 유인 탐사 임무에서 유인 우주선은 유인 Earth-Wood 탐사 임무와 같이 화성 궤도 너머의 장소로 이동하기 위해 중력 새총으로 금성을 사용할 수 있습니다. 따라서 EVE 임무는 인류의 미래 행성간 탐사를 위한 총연습으로 볼 수 있습니다.

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미래에 금성은 인간이 태양계를 탐험하는 데 매우 중요한 부분이 될 것입니다. 그러므로 현재의 금성 탐사는 매우 중요한 의미를 갖는다.

042130218 장쯔루(강사뉴스)