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2018년 5월 14일 월요일

태양계 이야기 689 - 화성 헬리콥터 2021년 화성 하늘을 난다



(NASA's Mars Helicopter, a small, autonomous rotorcraft, will travel with the agency's Mars 2020 rover, currently scheduled to launch in July 2020, to demonstrate the viability and potential of heavier-than-air vehicles on the Red Planet.
Credits: NASA/JPL-Caltech)

(Animation of Mars helicopter and Mars 2020 rover.
Credits: NASA/JPL-CalTech)


 앞서 소개했던 화성 헬리콥터가 마스 2020로버에 실려 2020년 7월 화성으로 발사될 계획입니다. 1.8kg의 가벼운 동체에 서로 반대 방향으로 회전하는 동축반전식 로터를 탑재한 화성 헬리콥터는 최소 한달 간 5회의 비행이 예정돼 있습니다. 아틀라스 V 로켓에 실려 발사될 마스 2020 로버는 2021년 2월 화성에 도착 예정으로 인류 역사상 최초로 지구 이외의 장소를 비행하는 로켓이 아닌 항공기가 될 예정입니다. 




 마스 헬리콥터의 첫 비행은 30초간 공중에서 호버링을 진행해 정상적인 비행이 가능한지 테스트하는 것부터 시작합니다. 이후 고도 3m에서 90초간 거리 수백m의 비행을 진행하게 될 것입니다. 긴 거리는 아니지만, 마스 2020 로버 역시 느리기 때문에 마스 2020 로버의 이동 예상 지점을 결정하는 데 많은 도움이 될 것입니다. 


 사실 성공하기만 한다면 수 미터라도 놀라운 기술적 성취인 것이 화성의 대기 밀도가 지구 대기의 1%에 불과하기 때문에 본래 지구에서라면 헬리콥터가 비행하기 어려운 조건이기 때문입니다. 이는 지구로 치면 대략 30km 상공이나 다를 바 없는 희박한 밀도입니다. 하지만 마스 헬리콥터의 가벼운 무게와 지구의 1/3 수준인 화성의 낮은 중력이 비행을 가능하게 만들 것입니다. 




(동영상) 


 마스 헬리콥터의 동력원은 원자력을 사용하는 마스 2020 로버와 달리 태양 전지로 헬리콥터 머리 위에 달린 조그만 패널입니다. 이 작은 태양 전지가 헬리콥터의 동력원을 제공하는 것은 물론 온도 변화가 극심한 화성에서 핵심 부품을 안전하게 보호하는 역할도 같이 하게 됩니다. 한 가지 더 큰 어려움은 지구에서 화성에 있는 헬리콥터를 원격으로 조종할 수 없다는 것입니다. 따라서 이 헬리콥터는 작은 크기에도 불구하고 자율 비행을 하게 되는데, 이 역시 기술적으로 상당한 도전입니다. 


 예정대로라면 화성 헬리콥터의 비행은 그다지 멀지 않은 미래입니다. 이제 3년도 남지 않은 셈인데, 예정대로 무사히 발사되어 역사적인 인류 최초의 외부 행성 비행에 성공하기를 기원합니다. 


 참고 


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