기본 콘텐츠로 건너뛰기

태양계 이야기 1016 - 타이탄 탐사선 드래곤플라이 부품을 개발 중인 나사



 (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.

이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/222466898311

(동영상)

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)

댓글

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

이빨이 다시 진화한 개구리

  ( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh )  개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다.   이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다.   이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다.   하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...