붉은 별의 중심으로의 여행: NASA의 InSight 착륙선이 밝혀내는 화성 내부의 비밀

지진 조사, 측지학 및 열 수송(InSight) 임무를 활용한 NASA의 내부 탐사는 이러한 상황을 변화시키는 것을 목표로 합니다. InSight는 월요일(11월 26일) 오후 3시(2000 GMT)에 착륙할 예정이며, "6 Minutes of Terror" 착륙을 통해 우주에서의 삶을 따라갈 수 있습니다. 그 후 곧 착륙선은 화성 내부의 비밀을 찾기 위해 표면 아래를 탐색하기 시작할 것입니다.

약 45억년 전에 우리 태양계에는 8개의 행성이 형성되었습니다. 8개의 행성은 각각 어린 태양을 공전하는 암석, 얼음, 잔해가 얽힌 원반으로 이루어져 있습니다. 현재로 빠르게 나아가면 이제 우리는 내부 행성과 외부 행성 사이의 명확한 구분을 볼 수 있습니다. 지구형 행성(수성, 금성, 지구, 화성)은 모두 조밀한 암석 구조를 갖고 있으며, 단 하나만이 생명을 유지할 수 있습니다. 목성(목성, 토성, 천왕성, 해왕성)은 모두 주로 가스이며 엄청난 크기로 팽창합니다. 그러나 천문학자들이 여전히 답할 수 없는 질문은 지구와 유사한 이 행성들이 어떻게 형성되고 진화했는가 하는 것입니다. [NASA의 인사이트 화성 착륙선: 전체 보도] 화성 내부를 볼 수 있는 NASA의 인사이트 화성 착륙선과 과학 장비의 개략도입니다. (NASA/JPL Caltech-Adrian Mann/Tobias Roetsch/Future Plc)

현대 기술과 지속적인 노력 덕분에 천문학자들은 가장 가까운 이웃 중 하나인 화성에 대한 광범위한 탐사를 진행하고 있습니다. 이 질문에 대답하세요. 그러나 이전 임무는 겉모습에 불과했습니다. 착륙선, 탐사선, 궤도선이 건조한 모래 표면에서 물을 추적하거나 행성의 작은 대기를 연구하도록 설계되기 전에 InSight는 미지의 깊은 곳을 탐험하고 있었습니다. 천문학자들은 지상에서의 주의 깊은 관찰을 통해 화성의 핵, 맨틀 및 지각에 대해 보다 완전한 이해를 얻게 될 것입니다.

"임무의 목표는 처음으로 화성 심부 내부의 구조와 열 상태를 지도화하는 것입니다. 이 정보를 사용하여 지구를 포함한 지구 행성의 초기 형성 과정을 더 잘 이해하기 위해 NASA는 제트 추진 JPL(InSight Laboratory) 수석연구원 브루스 배너트는 모두에게 우주를 소개했다.

당초 2016년 3월 발사 예정이었던 '인사이트' A. 착륙선의 주요 장비 중 하나에서 진공 누출이 발견되면서 큰 차질이 발생했지만 임무 팀 구성원은 결함을 수정하고 2018년 5월 다음 기회에 붉은 행성(화성과 지구)으로 InSight를 발사했습니다. 26개월마다 임무 수행) 5월 5일, InSight는 캘리포니아 반덴버그 공군 기지에서 United Launch Alliance Atlas V 로켓을 타고 이륙하여 서쪽에서 발사된 최초의 행성 간 임무가 되었습니다. 미국 해안에 있는 InSight와 두 개의 자유 비행 큐브위성(Marco-A 및 Marco-B)은 지구보다 더 큰 행성을 향해 6.5개월 동안 여행했습니다. 크기는 세계 절반 정도입니다. 진보 [발사 사진: NASA의 InSight 화성 착륙선이 Atlas V 로켓을 타고 폭발함] NASA의 InSight 화성 착륙선이 2018년 11월 26일에 촬영된 사진입니다. 아티스트가 붉은 행성에 착륙하는 모습(Adrian Mann/Future Plc) 여기에서 InSight. 모든 것이 계획대로 진행된다면(서류 가방 크기의 Marco-A와 Marco-B는 서로 다른 운명을 가지고 있습니다. 듀오의 주요 임무는 입증하는 것입니다.) CubeSats는 성간 공간을 탐색할 수 있습니다.) Home Insight 데이터는 착륙 중에 시작되지만 NASA의 화성 궤도선도 월요일 Marco-A와 Marco-에서 확대될 예정이므로 해당 임무는 중요하지 않습니다. )

1971년 NASA가 최초의 성공적인 궤도선 마리너 9호를 발사했을 때 이 우주선은 다른 행성의 궤도를 도는 최초의 우주선이 되었으며 화성 표면의 7,300개 이상의 이미지를 다시 전송했습니다. 그리고 두 개의 달.

그 이후로 인류는 Mars Global Reconnaissance Orbiter, Viking 1 및 2 임무, Spirit number detector와 같은 최근의 위대한 임무를 포함하여 인상적인 수의 궤도 위성 및 표면 탐사선을 유지해 왔습니다. NASA는 화성에 착륙하고 궤도를 도는 데 낯선 사람이 아닙니다. 다음은 화성에 대한 NASA의 임무를 살펴보겠습니다. (Nicholas Forder/Future Plc)

Curiosity 및 Opportunity 로버, Mars Reconnaissance Orbiter(MRO) 및 Mars Atmosphere and Instability Evolution Mission(MAVEN)을 포함하여 화성에는 여전히 많은 방문자들이 활동하고 있습니다. 2007년 8월 4일에 발사되어 157일 동안 화성 표면에 정지해 있었던 피닉스 착륙선(솔이라고도 함, 솔은 지구의 하루보다 약 40분 더 깁니다)은 InSight의 기반이 되는 임무입니다. .

"InSight는 2007년 Phoenix 임무와 동일한 착륙선 설계를 사용하여 '처음부터 개발 비용을 들이지 않고 검증된 착륙 및 지상 시스템'을 제공할 것입니다."라고 Bennett은 설명합니다. 우리의 귀중한 데이터를 지구로 다시 전송하기 위해 화성에 있는 여러 궤도선을 사용하면 초기 임무에서 얻은 지식이 화성 표면에서 33m 높이에 위치할 InSight 착륙선에 미칠 영향을 과장하기 어렵습니다. 43인치(83~108센티미터), InSight의 태양광 패널이 배치되면 전체 범위는 19.7피트(6미터)가 되며 이는 런던 버스 길이의 약 1/3입니다. 2. 전체적으로 전체 착륙선의 무게는 19.7피트(6미터)가 됩니다. 794파운드(360kg)는 피닉스 착륙선 질량의 약 88%에 해당합니다. 이 패키지에는 지구를 우아하게 만드는 가장 민감하고 좋은 도구가 들어 있으며, 최소한 1년 동안 화성에서 작업해야 합니다.

이 장치가 꽃을 피우기 전에 InSight 착륙선은 월요일에 6분 만에 고통스러운 진입, 하강 및 착륙 순서를 완료해야 합니다. 시속 14,100마일(시속 22,692km)의 속도로 화성 대기를 통과해 행성 표면의 막다른 곳까지 이동하는 것입니다. 화성의 대기는 지구보다 100배 얇기 때문에 우주선의 속도를 늦추는 것은 더 어려운 일입니다. , 열 차폐는 가능한 한 적은 대기에서 최대한 많은 마찰을 유발하여 열 차폐가 극한의 온도에 도달하도록 합니다. 그런 다음 우주선은 낙하산을 펼쳐 착륙선이 도달한 후 다리를 펼칩니다. 적절한 하강 속도를 달성하면 낙하산이 떨어지고 착륙선 기지에 있는 12개의 부스터가 발사되기 시작하여 엘리시안 평원에 착륙하기 전에 최종 쿠션을 제공합니다. 화성 핵심을 탐험하려는 NASA의 임무(갤러리) )

InSight 임무 중 Plenty Island가 지정된 장소로 선택된 이유를 묻는 질문에 JPL의 InSight 착륙 지점 책임자인 Matthew Golombek은 All About Space에 대해 "모든 엔지니어링 제약 조건을 충족하기 때문입니다. 화성에 착륙해 1년 동안 살아남은 대가로요." 그것은 낮은 고도에 있고 적도에 더 가깝고 착지 타원에서 매끄럽고 평평하며 상대적으로 바위가 없습니다.

착륙이 완료되고 InSight가 목적지에 도달하면 태양광 패널과 장비를 준비할 수 있습니다. 착륙선은 더 멀리 떨어져 있는 태양으로부터 나오는 덜 강렬한 빛에 의해 구동되기 때문에 태양 전지판 블룸은 전체 임무에서 가장 중요한 부분입니다. 화성의 태양은 지구보다 절반 정도 밝습니다. 이는 InSight의 태양광 패널이 해당 광선으로부터 최대한 많은 태양 에너지를 끌어낼 수 있어야 함을 의미합니다. 태양 날개가 확장되면 장비를 배치할 수 있으며 화성의 짓궂은 맨틀과 핵의 신비가 드러날 수 있습니다. 계기배치암(IDA)은 지진계, 내부 구조 지진 실험(SEIS), 열 흐름 탐침, 열 흐름 및 물성 탐침(HP3·)을 지상에 배치하게 된다. 3개의 전술팀은 전파 과학 연구, 회전 및 내부 구조 실험(RISE)이 진행됨에 따라 내부 조사를 받게 됩니다.

각 도구는 매우 구체적인 작업을 수행하기 위해 신중하게 계획되고 제작되었습니다. SEIS는 40년 만에 화성에 도달한 최초의 지진계가 될 것이며, 화성 표면 아래 깊은 곳에서 휘젓는 마그마, 심지어 모자이크, 운석 충돌로부터 발생할 수 있는 진동을 듣게 될 것입니다. 실제로 이 화성 청진기는 매우 민감하여 수소 원자보다 작은 진동도 포착할 수 있습니다.

"SEIS는 로봇 팔에 의해 땅에 배치되며 멀리 떨어진 모자이크에서 지구를 통과하는 지진파로 인해 발생하는 작은(나노 규모) 땅 진동을 '듣게' 됩니다."라고 Bennett은 말했습니다. "이러한 파동을 분석하면 행성 내부의 3차원 이미지를 만들 수 있습니다.

Insight 팀은 또한 운석 충돌을 모니터링하는 MRO 임무에도 협력할 계획입니다. 운석 충돌이 지진계로 감지하면 MRI와 HiRISE(고해상도 이미징 과학 실험) 카메라가 새로운 분화구를 감지합니다.

SEIS와 함께 행성의 온도를 측정할 수 있는 드릴은 16피트(16피트)입니다. 5미터)는 화성 전체 지각의 10%에 불과하지만 천문학자들이 행성 내부에서 흐르는 열을 분석하여 지구에서 우리가 얼마나 활동적인지 알 수 있을 만큼 충분히 깊습니다. 지각 아래에 마그마가 휘젓고, 지구를 가열하고, 화성의 열 흐름이 지구와 비슷하다는 사실을 잘 알고 있습니다. 그렇지 않다면 왜 안 됩니까?

InSight의 수석 조사관인 JPL의 Suzanne Smrekar는 "우리는 기본적으로 캠핑할 때 누구나 하는 것과 같은 일을 했지만 화성에 베팅했습니다."라고 말했습니다. >

"지구 표면 깊숙이 들어가면 태양의 영향을 피할 수 있고 내부에서 나오는 열을 측정할 수 있습니다."라고 그녀는 덧붙였습니다. InSight는 화성년, 즉 지구년 동안 내내 사용되어 심장 박동을 기록하고 화성의 활력 징후는 초기 행성 형성을 제어하는 ​​과정을 이해할 수 있는 진정한 기회를 제공합니다."

이 기사는 Space의 자매 간행물인 All About Space의 후원을 받았습니다. 천문학 전문 인쇄 잡지인 에서 제공, 우주 탐사와 밤하늘. 모든 우주 뉴스레터 뉴스와 구독 세부정보를 받아보려면 등록하세요! @Spacedotcom 또는 Facebook을 팔로우하세요. "