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태양계 이야기 915 - 소행성 충돌 궤도 변경 시스템 DART를 준비 중인 나사



 (The recently installed Roll-Out Solar Arrays (ROSA) and Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical (DRACO) navigation are two critical technologies that will enable the DART spacecraft to navigate through space and effectively reach the Didymos asteroid system.

Credits: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman)




(The flexible and rollable “wings” are lighter and more compact than traditional solar arrays despite their size; in space, each array will slowly unfurl to reach 28 feet in length, about the size of a bus.

Credits: NASA/Johns Hopkins APL/Ed Whitman)




(Illustration of DART on course to impact Didymos B, viewed from behind the DART spacecraft, Credit: NASA/Johns Hopkins APL)



 앞서 소개한 나사와 유럽 우주국의 소행성 궤도 변경 프로젝트가 이제 본격 실행을 앞두고 최종 준비 작업에 들어가고 있습니다. 실제 소행성에 충돌해 궤도를 바꿀 우주선인 DART (Double Asteroid Redirection Test)는 나사 JPL에서 최종 조립 단계로 당초 예상보다 늦어지긴 했지만, 별다른 이변이 없다면 2021년 11월 24일 발사될 예정입니다.



 이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/220321722703


                https://blog.naver.com/jjy0501/221308060917



 DART가 소행성 65803 디디모스 (Didymos)의 위성인 디모포스 (Dimorphos)에 충돌하는 것은 2022년 10월로 10개월 이상 비행하는데 필요한 추력은 나사의 차세대 이온 로켓인 NASA Evolutionary Xenon Thruster–Commercial (NEXT-C)을 사용합니다. 이 엔진을 가동하는데 필요한 에너지는 22㎡ 면적의 롤러블 태양 전지인 Roll-Out Solar Arrays (ROSA)가 공급합니다. ROSA는 두루마리 휴지처럼 접히는 디자인으로 우주선에 탑재할 때는 매우 작은 크기지만, 우주에서는 매우 크게 펼쳐집니다. 



 DART 자체는 500kg 정도 무게인데, 사실 크기에 비해 탑재하는 과학장비는 많지 않습니다. 주된 목적은 충돌 자체이기 때문입니다. 디디모스는 지름 780m, 디모포스는 지름 160m로 무게가 상당하기 때문에 궤도 수정을 위해서는 어느 정도 질량이 필요합니다. 다만 정확한 위치에 충돌하기 위해 네비게이션 카메라인 20cm 구경의 DARCO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation)를 탑재하고 있으며 충돌 시 모습을 관측하기 위해 6U 큐브셋인 LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids)를 탑재합니다. LICIACube는 이탈리아 우주국이 개발합니다. 



 DART가 성공적으로 디모포스에 충돌하면 디모포스의 궤도는 미세하게 바뀌게 됩니다. 다만 디디모스의 위성이기 때문에 전체 공전 궤도에 미치는 영향은 미미한 수준으로 지구에는 위협적이지 않습니다. 충돌 시 속도는 6.6km/s이지만 디모포스의 속도는 0.4mm/s 정도만 바뀌게 될 것입니다. 우선 작은 궤도 변경을 통해 우리가 원하는 방향으로 소행성 궤도를 안전하게 수정할 수 있는지 알아보는 것이 DART의 목적입니다. 



 소행성 궤도 변경은 SF 영화나 소설에서는 자주 등장하는 일이지만, 인간이 실제로 시도하는 것은 처음입니다. 2022년, 우주 개발사에 한 획을 그을 임무가 성공을 거둘지 기대됩니다. 



 참고 



https://www.nasa.gov/feature/dart-gets-its-wings-spacecraft-integrated-with-innovative-solar-array-technology-and-camera


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


https://en.wikipedia.org/wiki/65803_Didymos
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