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태양계 이야기 1107 - 드디어 발사된 유로파 클리퍼




 (A SpaceX Falcon Heavy rocket carrying NASA’s Europa Clipper spacecraft lifts off from Launch Complex 39A at NASA’s Kennedy Space Center in Florida at 12:06 p.m. EDT on Monday, Oct. 14, 2024. After launch, the spacecraft plans to fly by Mars in February 2025, then back by Earth in December 2026, using the gravity of each planet to increase its momentum. With help of these “gravity assists,” Europa Clipper will achieve the velocity needed to reach Jupiter in April 2030.

Credit: NASA/Kim Shiflett)

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(출처: 나사)

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(NASA’s Europa Clipper, with all of its instruments installed, is visible in the clean room of High Bay 1 at the agency’s Jet Propulsion Laboratory. Credit: NASA/JPL-Caltech)

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나사의 유로파 탐사선인 유로파 클리퍼가 마침내 성공적으로 발사됐습니다. 유로파 클리퍼는 2750kg의 연료를 포함해 무게가 6065kg에 달하는 대형 탐사선으로 22m에 달하는 거대한 태양 전지 패널을 펼치면 너비가 30.5m에 달해 역대 나사의 태양계 탐사선 가운데 가장 큰 크기를 자랑합니다. 이 거대한 태양 전지 패널은 태양빛이 약한 목성 궤도에서 탐사에 필요한 600W의 전력을 생산합니다. 유로파 클리퍼에 대해서는 앞서 여러 차례 소식을 전해드린 바 있는데, 이제 발사됐다니 세월이 빠른 것 같습니다.

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https://blog.naver.com/jjy0501/223394251693

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https://blog.naver.com/jjy0501/220956679647

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유로파 클리퍼에서 한 가지 아쉬운 부분은 초기에 포함되었던 착륙선이 결국 취소된 일입니다. 적어도 10억 달러 이상의 비용이 추가로 들어가기 때문입니다. 하지만 착륙선을 제외했는데도 유로파 클리퍼 프로젝트에는 무려 52억 달러의 비용이 들어갔다고 합니다. 새삼 우주 탐사에 들어가는 막대한 비용과 함께 미국이 이런 탐사에서 주도적으로 나설 수 있는 이유를 알 수 있게 하는 대목입니다.

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유로파 클리퍼는 2025년과 2026년에 화성과 지구에서 플라이바이를 통해 속도를 높인 후 2030년 4월 11일에 목성 궤도에 진입합니다. 이후 유로파의 위성이 되는 대신 49회에 걸쳐 여러 각도에서 유로파 표면 25km에서 2700km 거리를 비행하면서 여러 가지 관측을 시행합니다. (아래 사진 참조) 4년에 걸쳐 복잡한 궤도를 도는 이유는 목성의 강력한 자기장과 방사선 때문입니다.

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유로파 클리퍼는 임무 중 2.8 megarads (28 kGy)의 방사선을 받게 되는 데 이는 수백만 장의 X선을 찍는 것과 같은 수준입니다. 따라서 유로파 클리퍼 우주선 본체는 7.6mm 두께의 알루미늄으로 보호 받고 있으며 방사선에 민감한 전자 기기는 최대한 우주선 안쪽에 위치하고 있습니다. 참고로 목성의 강력한 방서선 때문에 목성 탐사선 주노도 긴 타원 궤도를 돌면서 손상을 최대한 방지합니다.

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(The concept to achieve global-regional coverage of Europa during successive flybys. Courtesy NASA/JPL-Caltech)

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(A wide orbit of Jupiter with several flybys of Europa will minimize radiation exposure and increase data transfer speed. Courtesy NASA/JPL-Caltech)

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유로파 클리퍼가 유로파에서 관측하고자 하는 첫 번째 목표는 역시 수증기의 분출과 여기에 섞여 있을지도 모르는 유기물입니다. 앞서 허블 우주 망원경은 유로파의 두꺼운 얼음 지각을 뚫고 화산처럼 분출되는 얼음과 수증기의 흔적을 발견했습니다. 목성의 기조력에 의한 마찰열이 내부의 바다를 데워 뜨거운 물이 얼음지각을 뚫고 분출되는 것입니다. 만약 여기에 박테리아 같은 미생물이 존재한다면 유로파 클리퍼의 강력한 질량 분광기를 이용해서 검출에 성공할 수도 있습니다. 만에 하나라도 검출에 성공한다면 유로파 생명체 존재 가능성은 매우 높아지게 됩니다.

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과연 유로파 클리퍼가 무엇을 찾아낼 수 있을지 궁금합니다.

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참고

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https://www.nasa.gov/news-release/liftoff-nasas-europa-clipper-sails-toward-ocean-moon-of-jupiter/

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https://en.wikipedia.org/wiki/Europa_Clipper

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