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태양계 이야기 913 - 나사의 타이탄 탐사 로봇 드래곤플라이의 목표가 정해지다



 (Illustration of Dragonfly mission concept of entry, descent, landing, surface operations,and flight at Titan. Credit: Johns Hopkins/APL)





(NASA’s Dragonfly mission, which will send a rotorcraft relocatable lander to Titan’s surface in the mid-2030s, will be the first mission to explore the surface of Titan. Credit: Johns Hopkins/APL)



 사상 최초로 헬리콥터를 화성에 띄운 나사는 이제 토성의 위성 타이탄에도 드론을 띄우려는 계획을 진행하고 있습니다. 앞서 소개한 드래곤플라이 (Dragonfly) 임무가 그것으로 8개의 로터를 지닌 드론 형 탐사선을 이용해 타이탄의 표면을 탐사하는 것이 목적입니다. 



 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/221572831018


                https://blog.naver.com/jjy0501/222050377198




(동영상)



 프로젝트 책임자인 아이다호 대학의 제이슨 번즈 교수 (Jason Barnes, Dragonfly deputy principal investigator and a professor of physics at the University of Idaho)가 이끄는 드래곤플라이 개발팀은 "Science Goals and Objectives for the Dragonfly Titan Rotorcraft Relocatable Lander"이라는 논문을 통해 드래곤플라이 임무의 과학적 목표를 제시했습니다. 



 연구팀에 따르면 드래곤플라이의 주요 임무는 1) 화학적인 생물학적 신호 (chemical biosignatures) 확인 2) 타이탄의 메탄 사이클 (methane cycle) 조사 3) 현재 타이탄의 생물 전단계 화학 (prebiotic chemistry) 조사입니다. 이를 위해 드래곤플라이에는 



DraMS (Dragonfly Mass Spectrometer): 질량 스펙트로미터 (mass spectrometer)로 대기 및 토양의 화학 성분을 분석


DraGNS (Dragonfly Gamma-Ray and Neutron Spectrometer):  중수소-삼중수소 펄스 중성자 생성기 (deuterium-tritium Pulsed Neutron Generator)와 감마선 및 중성자 분광기 (gamma-ray spectrometer and neutron spectrometer)로 타이탄 표면 구성 물질 분석 


DraGMet (Dragonfly Geophysics and Meteorology Package): 기상 관측 기기 및 지진계  


DragonCam (Dragonfly Camera Suite): 현미경 및 파노라마 카메라로 암석 및 지형 관찰 


 등이 탑재됩니다. 



 타이탄의 표면 중력은 지구의 1/7 수준으로 달보다 약한 반면 표면 대기 밀도는 지구보다 훨씬 높아 비행체에 이상적인 환경입니다. 드래곤플라이는 450kg 정도로 지구에서는 매우 무겁지만, 타이탄에서는 상당히 가볍기 때문에 1m 지름 로터 8개로 시속 36km의 속도로 비행할 수 있으며 최대 상승 고도도 4km에 달합니다.



 다만 동력원인 MMRTG의 출력이 약하기 때문에 장시간 비행은 어렵고 메뚜기처럼 뛰어다니는 방식으로 표면을 탐사하다는 점이 특징입니다. 이런 점을 생각하면 드래곤플라이보다 로커스트나 그래스하퍼가 더 적합한 명칭이 아닐까 생각하지만, 잠자리 날개처럼 생긴 로터 때문에 이런 명칭이 붙은 것으로 보입니다. 



 드래곤플라이는 2027년 발사되어 2030년대 중반 목적지인 타이탄에 착륙할 예정입니다. 타이탄 비행 탐사 임무에 성공하면 태양계 탐사의 한 획을 긋는 업적으로 평가될 것입니다. 그리고 혹시나 있을지도 모르는 타이탄 생명체에 대한 단서를 찾는다면 인류 역사에 한 획을 그은 탐사선으로 기록될 것입니다. 




 참고 



https://phys.org/news/2021-08-dragonfly-mission-titan-big-science.html


https://en.wikipedia.org/wiki/Dragonfly_(spacecraft)


Jason W. Barnes et al, Science Goals and Objectives for the Dragonfly Titan Rotorcraft Relocatable Lander, The Planetary Science Journal (2021). DOI: 10.3847/PSJ/abfdcf
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