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태양계 이야기 989 - 착륙대신 충돌? 나사의 신개념 화성 착륙 시스템 SHIELD



 (An illustration of SHIELD, a Mars lander concept that would allow lower-cost missions to reach the Red Planet’s surface by safely crash landing, using a collapsible base to absorb the impact. Credit: California Academy of Sciences)



(This prototype base for SHIELD – a collapsible Mars lander that would enable a spacecraft to intentionally crash land on the Red Planet, absorbing the impact – was tested in a drop tower at JPL on Aug. 12 to replicate the impact it would encounter landing on Mars. Credit: NASA/JPL-Caltech)



(This drop tower at JPL includes a bow launch system, which can hurl test articles 110 mph into the ground, re-creating the forces they would experience during a Mars landing. Credit: NASA/JPL-Caltech)

나사는 지금까지 화성에 9번에 걸쳐 탐사선과 로버를 착륙시켰습니다. 이때 마다 최신 기술이 집약된 낙하산, 에어백, 제트팩이 사용됐습니다. 그런데 이런 착륙 시스템의 무게가 많이 나가기 때문에 이를 최소화해야 발사 비용을 줄이거나 혹은 같은 발사 중량에 더 큰 탐사선을 보낼 수 있습니다.

사실 가장 간단한 방법은 낙하산을 이용한 착륙입니다. 하지만 화성 대기의 밀도는 지구의 1% 수준이라 충분한 감속이 어렵다는 것이 문제입니다. 따라서 큐리오시티나 퍼서비어런스 로버 같은 대형 로버는 상당히 큰 로켓 감속 장치가 필요합니다.

나사 JPL의 과학자들은 더 단순하고 가벼운 착륙 시스템을 만들기 위해 새로운 시도에 나섰습니다. 이들의 접근은 최첨단 우주 탐사선에 어울리지 않는 동체 착륙입니다.

SHIELD (Simplified High Impact Energy Landing Device)는 아코디언 처럼 접히는 충돌 시스템으로 화성 표면에 그대로 충돌하는 착륙 시스템입니다. 원리는 충돌 시 찌그러지면서 운전자를 보호하는 자동차의 안전 시스템과 동일합니다.

쉴드는 아코디언처럼 펼쳐지기 때문에 접어서 발사했다가 착륙시에 펼쳐진 후 내부가 빈 금속 시스템이 찌그러지면서 충격을 흡수할 수 있습니다. 물론 지면 근처까지는 낙하산으로 감속한 후 충돌하는 것으로 보입니다.

(테스트 영상)

나사의 연구팀은 지구에서 비슷한 효과를 내기 위해 높은 곳에서 쉴드의 프로토타입을 시속 177km의 속도로 발사해 지면에 충돌시키는 실험을 진행 중입니다. 내년까지 충돌 실험과 연구를 진행한 후 실제 탐사선에 적용할 수 있는지를 검토할 것입니다.

만약 쉴드가 착륙선을 안전하게 화성 표면에 착륙시킬 수 있다면 주로는 가볍고 저렴한 탐사선에 먼저 적용될 것입니다. 과연 충돌식 착륙 시스템이 현실이 될 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://phys.org/news/2022-10-nasa-mars.html

댓글

  1. 안녕하세요 개그집합소 유저입니다. 글이 흥미로워서 퍼가려고합니다.
    출처를 남기고 퍼가도 될까요?

    답글삭제
    답글
    1. 네 출처 표시 후 퍼가는 건 괜찮습니다.

      삭제

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