태양계 이야기 1038 - 달 표면에서 자율적으로 탐사하는 협동 로버 CARDE

(Credit: NASA)

나사는 2024년에 세 대의 미니 로버를 달 표면에 보낼 계획입니다. 나사는 이미 화성에 여러 대의 로버를 보냈지만, Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration (CADRE)는 이전에 나사가 발사한 다른 로버와는 다른 특징을 지니고 있습니다. 바로 자율적으로 움직이고 협업한다는 점입니다.

개미처럼 여러 대의 로봇이 자율적으로 협업하는 군집 로봇은 많은 연구가 이뤄지고 있지만, 아직 본격적인 응용 단계에 이르렀다고 보기는 어렵습니다. 하지만 달이나 화성에 기지를 건설할 때 사람 대신 기지를 건설하고 자원을 채취할 로봇이 있다면 상당한 도움이 될 것입니다.

이런 이유에서 나사는 우주에서 작업할 수 있는 협동 로봇인 CARDE를 개발했습니다. CARDE는 아주 작은 3대의 로봇으로 당장에 기지를 건설허거나 자원을 채취할 순 없지만, 기술적 가능성을 검증할 수 있습니다.

이 로봇들의 목표는 달의 폭풍의 대양에 있는 레이너 감마 지역 (Reiner Gamma region in Oceanus Procellarum)에 착륙한 후 사람의 조종 없이 자율 주행할 수 있다는 것을 입증하고 400 제곱미터에 달하는 지역을 스테레오 카메라와 10m까지 투과 가능한 레이더를 이용해서 스스로 탐사해 3차원 입체 지도를 만드는 것입니다. 사람은 단지 이 지역을 탐사하라는 기본적인 지시만 내립니다.

(프로토타입 이동 모습)

이 임무를 수행하기 위해서 CARDE는 큐리오시티나 퍼서비어런스 로버와 달리 더 고성능의 스마트폰 프로세서를 탑재합니다. 화성 헬리콥터인 인저뉴어티와 비슷한데, 의외로 오래 버티는 것을 보면 앞으로 채택이 더 늘어날 가능성도 있습니다.

사실 CARDE는 작은 크기에 별도의 보온 시스템을 갖추지 않아 밤에는 결국 온도가 떨어져 전자 장비가 손상됩니다. 따라서 달에서 임무가 가능한 기간은 최대 14일입니다. 다만 이때는 온도가 섭씨 114도로 올라가는 것이 문제입니다. 열에 의한 손상을 피하기 위해 3대의 로버들은 동시에 30분간 휴식을 취하면서 열을 떨어뜨립니다.

달 표면에서 군집 로버가 성공한다면 앞으로 태양계 탐사에서 이들의 모습을 더 많이 볼 수 있을 것입니다. 내년에 있을 탐사 결과가 주목됩니다.

참고

https://newatlas.com/space/nasa-autonomous-rovers-moon/

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-trio-of-mini-rovers-will-team-up-to-explore-the-moon

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