(This illustration shows NASA's Dragonfly rotorcraft-lander approaching a site on Saturn's exotic moon, Titan. Taking advantage of Titan's dense atmosphere and low gravity, Dragonfly will explore dozens of locations across the icy world, sampling and measuring the compositions of Titan's organic surface materials to characterize the habitability of Titan's environment and investigate the progression of prebiotic chemistry. Credit: NASA/JHU-APL)
나사는 2027년 발사를 목표로 타이탄 탐사선인 드래곤플라이 (Dragonfly)를 개발하고 있습니다. 사실 4년 정도 밖에 남지 않았기 때문에 현재 한창 핵심 장비 개발 및 제작에 들어간 상황입니다. 앞서 소개한 것처럼 이미 2년 전에 탑재될 장비가 결정된 상황입니다.
참고로 드래곤플라이는 지구보다 두꺼운 대기를 지닌 토성의 위성 타이탄 표면을 탐사할 드론형 탐사선입니다. 화성 헬리콥터 이후 다른 천체의 대기를 비행할 두 번째 탐사선으로 타이탄의 두꺼운 대기와 낮은 중력을 이용해 상당히 먼 거리를 이동하면서 데이터를 수집하고 분석할 수 있을 것으로 기대됩니다. 물론 타이탄 표면에는 태양빛이 약하기 때문에 동력원은 원자력 전지로 알려진 70W급 MMRTG를 사용합니다.
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나사의 고다드 우주비행 센터의 멜리사 트레이너 (Dr. Melissa Trainer of NASA's Goddard Space Flight Center)와 그 동료들은 드래곤플라이의 핵심 장비인 DraMS (Dragonfly Mass Spectrometer)를 개발하고 있습니다. DraMS는 이름처럼 물질을 분석하는 분광기로 타이탄의 복잡한 유기물과 표면 화학 물질을 분석해 생명체 전단계의 물질이 존재하는지 여부를 밝혀낼 것입니다.
그런데 사실 DraMS는 이번 임무를 위해 완전히 새롭게 개발되는 장비는 아닙니다. 이 장비를 개발하는 팀은 사실 화성에서 임무를 수행하고 있는 큐리오시티 로버에 탑재된 SAM (Sample Analysis at Mars)를 개발한 팀입니다. 기본적으로 우주에서 실제 성능을 입증한 기술과 장비를 기반으로 업그레이드 하는 것이 리스크는 줄이고 성능을 보장할 수 있는 만큼 당연한 일입니다.
또 다른 핵심 장비는 DrACO (Drill for Acquisition of Complex Organics)로 그램 단위의 작은 샘플을 표면에서 드릴로 채취해 유기물을 분석합니다. 이를 통해 대기와 표면에 있는 유기물의 구성과 종류를 정확하게 파악할 수 있습니다.
앞서 소개한 것처럼 타이탄 표면 중력은 지구의 1/7에 불과한 반면 대기는 더 두껍기 때문에 지름 1m의 로터 8개를 이용해서 450kg 드론을 최대 4km 고도까지 날릴 수 있습니다. 다만 MMRTG의 출력이 약하기 때문에 비행은 간헐적으로 이뤄집니다.
드래곤플라이의 발사 예정은 2027년 6월이며 2034년에 타이탄에 착륙해 3.3년 간 임무를 수행할 예정입니다. 물론 상태가 괜찮으면 연장 임무를 수행할 가능성이 높습니다. 한 번에 8km 정도는 비행할 수 있는 만큼 드래곤플라이야 말로 진정한 지구 밖 항공기로 불러도 손색이 없는 수준입니다. 2034년이면 꽤 먼 미래인데 그 때도 블로그를 한다면 포스팅 하게 될 것 같습니다.
참고
https://phys.org/news/2023-03-nasa-instrument-bound-titan-reveal.html
https://en.wikipedia.org/wiki/Dragonfly_(spacecraft)
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