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태양계 이야기 274 - 화성에 도달한 나사의 메이븐



 나사는 화성 대기 진화의 미스테리를 규명하기 위해서 2013 년 11월 18일 메이븐 (MAVEN) 탐사선을 발사했습니다. 그리고 1 년이 채 안되는 여정끝에 2014년 9월 21일 (현지 시각) 화성 궤도에 진입했습니다. 약 10 개월에 걸쳐 7억 1100 만 km 를 날아간 메이븐은 성공적으로 화성의 궤도에 진입했으며, 앞으로 화성의 인공 위성이 되어 화성 상층 대기에 대한 매우 상세한 정보를 지구로 전송해 줄 것으로 기대되고 있습니다.  


 메이븐에 대한 이전 포스트 : http://jjy0501.blogspot.kr/2014/04/231-maven.html 



(메이븐의 아티스트 컨셉   MAVEN spacecraft (artist concept)  Credit : NASA's Goddard Space Flight Center)  




(NASA's MAVEN spacecraft is quickly approaching Mars on a mission to study its upper atmosphere. When it arrives on September 21, 2014, MAVEN's winding journey from Earth will culminate with a dramatic engine burn, pulling the spacecraft into an elliptical orbit.)



(메이븐의 진입 궤도  This artist concept depicts the process of orbital insertion of NASA’s Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) spacecraft. The orbit-insertion maneuver will begin with the brief firing of six small thruster engines to steady the spacecraft. The engines will ignite and burn for 33 minutes to slow the craft, allowing it to be pulled into an elliptical orbit with a period of 35 hours.
Image Credit: NASA/GSFC)


 메이븐 탐사선이 화성 주변을 도는 인공위성이 되기 위해서는 짧지만 매우 강력한 로켓 분사가 필요합니다. 태양을 기준으로 지구, 화성, 그리고 메이븐 우주선 모두 아주 빠른 속도로 움직이는데, 메이븐은 화성보다 더 빠르게 움직이기 때문에 화성 궤도에 진입하기 위해서는 속도를 줄여줄 브레이크가 필요한 것입니다.


 당연히 우주에서 브레이크를 찾을 수는 없고 로켓 점화를 통해서 속도를 줄일 수 밖에 없습니다. 메이븐은 화성의 북극 380 km 에서 33 분간 로켓을 역분사 해서 속도를 줄였는데 이 때의 속도 변화는 시속 2700 마일 (시속 4300 km 정도) 에 달했다고 합니다. (위의 그림과 동영상 참조) 그 이후 메이븐은 성공적으로 화성의 타원 궤도를 돌면서 궤도를 조정해서 화성의 인공 위성이 됩니다.


 이전 포스트에서 언급했던 대로 메이븐의 1 차 목표는 화성의 상층 대기의 구성과 더불어 태양풍과의 상호 작용을 연구하는 것입니다. 우리는 화성이 지구와는 달리 미약한 자기장을 가지고 있어서 결국 태양풍에 의해서 대기를 대부분 잃고 지금처럼 춥고 황량한 행성이 되었다고 생각하고 있습니다. 하지만 이 가설은 사실 중요한 과학적인 증거들이 뒷받침 되지 않았다는 문제가 있습니다.


 메이븐은 화성 상공 150 - 6200 km 정도의 타원 궤도를 돌면서 화성 상층 대기, 이온권과 태양풍과의 관계를 면밀히 조사할 것입니다. 그리고 아마 그 결과는 우리가 검증하고자 하는 가설은 물론이고 화성 이라는 행성에 대한 새로운 사실들을 알려줄 수 있을 것으로 생각됩니다.


 일단 그 첫 단계인 화성 궤도 진입에 성공했으니 앞으로 성과를 기대해 보겠습니다.


 참고 








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