NASA 페르세반스 탐사선 : 작동 방식 및 작동 방식

 화성만큼 관심을 끈 세계는 거의 없다. 천문학자들이 멀리 떨어진 곳에서 수백 년 동안 행성의 표면을 지도화했지만, 지난 반세기에 이르러서야 우리는 로봇 스카우트를 보내어 녹슨 세계의 가까운 모습을 물리적으로 탐사하고 포착했다.최근 수십 년 동안 과학자들은 먼지 주머니가 화성의 척박한 표면을 따라 구부러지는 것을 보아왔다. 그들은 극지방에 갇혀 땅 바로 밑에 묻혀 있는 얼음 저장소를 발견했다. 그리고 그들은 액체 상태의 물이 한때 이 건조된 행성에 존재했었다는 증거를 발견했는데, 아마도 호수와 고대 생명을 보존하는데 적합한 다른 물체를 형성했을 것이다. 즉, 생명체가 그곳에 존재했다면 말이다.이제, 과학자들이 화성에 대해 새로운 발견을 할 때마다, 대화는 "언제 우리가 화성에 가서 직접 볼 것인가?"로 바뀌는 것 같다. 이번 화성 탐사를 앞두고 과학자들은 마침내 직접 붉은 행성을 탐사하는 인류로의 첫 걸음을 내딛고 있다.7월 17일에서 8월 5일 사이에 발사될 예정인 페르세우스 탐사선은 2021년 2월 18일에 도착하는 약 7개월간의 화성 여행에 착수할 것이다. 그리고 엔지니어들이 안전하게 착륙했다고 확인하면 탐사선은 4가지 주요 목표를 달성하는 작업에 착수할 것이다. 이 임무의 목표와 이전 임무의 목표 사이에는 많은 중복이 있지만, 페르세우스에게는 여전히 독특한 의제가 있다. 즉, 탐사선은 이전에 거주할 수 있는 장소를 찾아서 전생의 흔적을 찾고, 생명체를 보존하는 것으로 알려진 암석을 연구하여 고대 미생물의 증거를 찾고, 미래의 샘플 반환 임무를 위해 암석을 수집하고 저장하며, 과학자들이 화성에서 인간 탐험가들이 직면하게 될 장애물에 대비하도록 도울 것이다. 

 얇은 공기에서 산소를 끌어내는 방법. 그러나 먼저 페르세난스는 붉은 행성에 도착해야 한다.페르세난스는 큐리오시티 로버와 많은 것을 공유하는데, 그것은 동일한 기본 디자인을 사용하기 때문이다. 그것은 게으름 때문이 아니라 계획의 일부분이다. NASA는 페르세반스를 위해 큐리오시티(Quericity)에서 얻은 것을 차용해 이른바 '헤리티지 접근법'을 활용하고 있다. [페르스베란스]는 큐리오시티의 90% 정도의 예비 부품입니다,"라고 페르세우스 매스트캠-Z 악기의 연구 책임자인 짐 벨은 말한다. "그들이 그 예비 부품을 사용함으로써 엄청난 돈을 절약할 수 있었기 때문에 그렇게 해서 임무를 승인받은 겁니다.큐리오시티처럼 페르세우스호의 착륙 시스템은 낙하산, 하강 차량, 그리고 미션에서 톰 크루즈가 천장에서 떨어지는 것처럼 탐사선을 땅으로 내려놓는 신경질적인 스카이 크레인 기동에 의존한다. 불가능해. 그러나 페르세우베란스는 또한 제로에 크레이터라는 의도된 헌신으로 안전하게 착륙할 수 있는 능력을 더욱 정교하게 다듬을 몇 가지 새로운 기술도 가지고 있다.화성 표면을 따라 지퍼가 아닌 바퀴벌레가 기어가기 때문에 페르세베란스가 목표물을 놓치면 몇 주, 몇 달, 심지어 1년이 걸릴 수 있어 귀중한 임무 시간이 소요될 수 있다. 이런 긴 출퇴근을 피하기 위해 페르세베란스의 착륙 스위트는 우주선의 낙하산을 배치할 시기를 자율적으로 선택하는 레인지 트리거 전략을 시행한다. 이전에, 탐사선들이 땅에 부딪히지 않도록 하기 위해 가능한 한 일찍 낙하산이 발동되었다. 그러나 레인지 트리거를 사용하여, 만약 탑재된 기구가 페르세우스가 착륙지점을 오버슈팅할 것이라고 결정한다면, 그것은 그것의 낙하산을 조기에 배치할 것이다. 만약 그 우주선이 부족하면, 그것은 지연될 것이다.다음으로, 터레인-상대 항법이라고 불리는 새로운 기술은 페르세우스의 궤적을 더욱 정교하게 다듬어 완벽한 안전한 장소에 착륙하도록 할 것이다. 하강하는 동안 탐사선은 표면의 사진을 찍어 우주선이 제작한 지도와 비교할 것이다. 이렇게 하면 탐사선은 가파른 경사면이나 큰 바위와 같은 위험한 지형에 접근하고 있는지 판단하고, 필요할 경우 위험하지 않은 장소로 우회할 수 있다. 마지막으로, 추가 보너스로, 하강하는 우주선은 낙하산의 배치 영상과 더불어 화성의 대기를 통해 소리를 지르는 탐사선 오디오를 녹음하여 바람과 엔진 발사 등의 소리를 포착하게 된다. 나중에 이 비디오와 오디오를 동기화함으로써, 우리는 처음으로 악명높은 "7분간의 공포" 동안 탐사선이 어떤 일을 겪는지 정확히 보고 들을 수 있을 것이다. 그 때는 탐사선이 약 13,000mph (시속 21,000km/h)에서 완전히 정지한 후에 지구로 돌아오는 고통스러울 정도로 느린 OK 신호처럼 느껴지는 것을 알려준다.미션 과학자들은 "아스트로생물학적으로 관련이 있는 것으로 여겨지는 60여 개의 초기 옵션들을 축소시킨 후 페르세우베란스의 착륙지점인 "제로 크레이터"를 선택했다. 

 폭 49km의 제제로 크레이터는 화성 적도의 북쪽에 위치한 이시디스 플라니티아라는 거대한 충돌 분지의 서쪽 가장자리에 위치한 고대 호수 및 델타 시스템이다. 제로 내에서는 연구원들이 클레이, 탄산염, 수분이 함유된 실리카와 같은 미네랄이 가득한 호소력 있는 사이트들을 많이 찾아냈는데, 이 사이트들은 전생의 서명을 보존할 수 있는 잠재력 때문에 큰 관심을 받고 있다."제로에 대한 환상적이고 꽤 독특한 것 중 하나는 단지 분화구 호수였다는 것이 아니라 분화구의 북동쪽에 출구 채널이 있다는 것입니다,"라고 프로젝트 과학자인 켄 윌리포드는 말한다. 이것은 과학자들이 말하는 "개방형 시스템"이라고 부르는 제로를 만든다. "한쪽으로는 물이 흐르고 있고, 다른 쪽으로는 물이 흐르고 있기 때문에 어느 정도 상당한 시간 동안 살아남는 역동적인 시스템이 되었을 겁니다. 그리고 그런 의미에서 그것은 상당히 안정적이고 거주할 수 있는 환경이었을 것이다"라고 윌리포드는 말한다.윌리포드는 제제로 분화구 가장자리 근처에 액체 상태의 물이 존재했던 것과 동시에 탄산염과 같은 특정 미네랄이 결정화되었다면 그것이 미생물 매트를 형성하기에 완벽한 상황이라고 말한다. "연못이나 호수 가장자리의 연못 찌꺼기를 생각해 보라"고 그는 말한다. "이 탄산화 탄소들은 연못 쓰레기와 이 미생물 매트를 결합시킬 수 있고, 우리가 스트로마톨라이트라고 부르는 일종의 바위를 형성할 수 있는데, 이것은 정말로 층을 이룬 바위를 의미한다. 그러나 종종 스트로마톨라이트들은 화석화된 미생물 매트로 만들어진다.윌리포드는 "또 다른 큰 것은 삼각주 바닥에 있는 암석"이라고 덧붙였다. "우리가 제로에 있는 아름다운 삼각주 바로 밑바닥에서 보존되고 있는 그 진흙은 유기 물질을 집중시키고 보존하는 데 정말 환상적이다. 그리고 그것은 종종 균질화되고 뒤죽박죽이 되는 방식으로 그렇게 한다. 그것은 호수 가장자리에서 찾을 수 있는 아름다운 화석화된 구조물들을 반드시 보존하지는 않는다. 하지만 지구상에서 유기물이 가장 풍부한 암석들은 대부분 흙탕물 환경에서 형성된 암석들이다."비록 제로가 오랫동안 과학자들의 흥미로운 화성 유적지 목록에 올랐지만, 이전의 임무들은 그곳에 안전하게 착륙하는 것이 너무 어렵다고 생각했다. 그러나, 페르세우스베랑스의 향상된 진입, 하강, 착륙 기술로, 티틸링 호수와 델타 시스템은 이제 탐사선이 충분히 접근할 수 있게 되었다.