( NASA의 타이탄 탐사 드론 Dragonfly) 

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https://youtu.be/IdYeWN9ZivE

Mission to Titan (NASA YouTube)

 

그림1. Dragonfly의 타이탄 탐사 미션
https://www.nasa.gov/press-release/nasas-dragonfly-will-fly-around-titan-looking-for-origins-signs-of-life

 

 

          드래곤플라이(Dragonfly)는 NASA에서 개발 중인 탐사선 VTOL 드론이며 토성의 가장 큰 달인 타이탄에서 생물학적/화학적 발견과 생명의 흔적 혹은 가능성을 탐사할 것이다. 타이탄은 다양한 종류의 탄소 기반 화합물이 풍부하여 생명 발견의 가능성이 높은 대상이다. 2017년 4월 NASA의 New Frontiers 프로그램에 Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL)에서 제안되었으며 2017년 12월에 구체화된 미션의 개념이 최종 후보로 선정되었고 2019년 6월 27일, 명왕성 탐사의 New Horizons (New Frontiers 1), 목성 탐사의 Juno (New Frontiers 2), 베누 소행성 탐사의 OSIRIS-Rex (New Frontiers 3)에 이은 New Frontiers 프로그램의 네 번째 미션에 선정되었다.

 

           토성의 달인 타이탄을 탐사하려는 약 10억 달러 (2조 4000억원)의 프로젝트는 2026년 atlas V411를 이용한 발사로 미션 시작과 2034년에 타이탄 도착을 목표로 하고 있다. 타이탄은 중력과 바람이 적으며 지구의 1.45배의 대기압과 4배의 밀도가 높은 특징을 갖고 있으므로 로터를 이용한 높은 추진 효율의 기체를 운용하기 적합한 환경을 가지고 있다. 이러한 환경을 탐사하기 위하여 Dragonfly는 약 450 kg의 무게로 예상되며 1 m의 더블 로터의 옥토 콥터이며 36 km/h의 속도로 최대 고도 4 km로 임무 수행을 할 예정이다. 또한 타이탄 탐사 중, 지구의 192시간의 8일에 해당하는 시간인 밤에는 땅에 착지한 상태에서 MRTG(Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator)를 이용하여 배터리를 재충전하면서 시료 채집 및 분석, 지진학 연구, 기상 모니터링을 진행할 예정이다.

 

           Dragonfly 탑재 장치로는 타이탄의 표면 샘플에서 화학적/생물학적 성분을 식별하고 검사하는 질량 분석기 DraMS(Dragonfly Mass Spectrometer), 표면 및 공기 샘플의 구성을 확인하는 감마선 및 중성자 분광기 DraGMS(Dragonfly Gamma-Ray & Neutron Spectrometer), 기상 센서 및 지진계 DraGMet(Dragonfly Geophysics and Meteorology), 타이탄의 지형과 운행 중 이착률 지점에 대한 정보를 수집할 현미경 및 파라노마 카메라 DragonCam (Dragonfly Camera Suite)가 예정이다.

 

 

 

그림2. 타이탄 Shangri-La 위치의 적외선 이미지

https://planetarynames.wr.usgs.gov/Feature/6990

 

           Dragonfly는 Shangri-La라는 위 사진상에서 어두운 언덕 지역에 착륙할 예정이며 최대 8 km의 비행 반경 내에서 탐사를 진행하며 과거 액체 물에 대한 흔적이 있는 Selk 분화구로 이동을 한다. 위와 같은 탑재장비들을 통하여 타이탄의 표면과 대기의 샘플 채취를 통한 검사 뿐만 아니라 비행중에 표면과 지형에 대한 다양한 촬영까지 진행할 예정이다.

 

           Johns Hopkins APL의 PI인 Elizabeth Turtle에 의하면, 이번 Dragonfly 미션은 탐사 비행체인 Dragonfly 자체에는 엄청난 새로운 신기술들이 포함되어 있지는 않다고 전하였다. 물론 원자력을 이용한 드론을 12억 킬로미터 떨어진 곳에서 운행하는 것이 절대 쉬운 일은 아니지만, 연구소는 7년후에 시작될 미션 성공에 확신에 가득하며 새로운 과학적 발견을 예상하고 있다. 지구에서 발사를 하고도 8년의 긴 여정이 필요한 미션이지만 반드시 성공하여 엄청난 과학적 발견과 더불어 새로운 생명의 근원을 발견하여 항공우주의 또다른 시작을 여는 탐사선이 되기를 기원한다.

 

 

원문         박진우[jinpark57@kaist.ac.kr]

편집         박진우[jinpark57@kaist.ac.kr]