아르테미스: 새로운 우주 기록을 세우는 달로의 귀환 우주 계획이 세워졌다고 합니다.
인류를 달 표면과 그 이상으로 되돌리기 위한 아르테미스 프로그램
50년의 공백 뒤에 Nasa가 달로 돌아오고 있습니다. 이번에는 프로그램이 달의 그리스 신인 아르테미스의 이름을 따라지고 있습니다. 아르테미스는 달의 여신이자 해신 아폴로의 쌍둥이 자매입니다. 이름과 목적 측면에서 더욱 적절한 선택이며, 아르테미스는 아폴로가 무시한 것을 보장할 것입니다: 달에 처음 여성을 보낼 것입니다.
적절하게도, Nasa의 첫 여성 발사 디렉터인 찰리 블랙웰-톰슨이 첫 임무의 카운트다운과 발사를 감독했습니다. 그러나 아르테미스 I는 여성주의적인 순간 이상의 의미가 있었습니다. 달 주위의 역행 궤도에서 거의 26일간의 여정 동안 - 지구 주위를 도는 달의 반대 방향으로 이동하며 - 여러 가지 중요한 최초를 달성했습니다.
"우리는 인간 차량을 어떤 인간 차량보다도 더 멀리 가져 갈 것입니다,"라고 말하는 것은 Nasa 탐사 시스템 개발의 부교장인 짐 프리입니다. "그리고 우리는 오리온 캡슐로 달로부터 40,000마일(64,000km) 이상을 갈 것입니다."
오리온 - Nasa의 새로운 유인 우주선 -은 아르테미스 I 임무 중에 지구로부터 270,000마일(434,500km)을 비행했습니다. 1970년에 아폴로 13의 선원들이 세운 기록을 훨씬 뛰어넘었습니다. 그러나 아르테미스 I는 시험 비행이었기 때문에, 오리온 우주선의 선원은 아르테미스 II 이상을 위한 준비를 위해 어떤 스트레스, 변형 및 잠재적인 방사선이 기다리고 있는지 측정하기 위해 센서를 착용한 인간 크기의 인형이었습니다. 아르테미스 II의 인간 선원은 달의 어두운 쪽으로 6,400마일(10,299km)을 날아가며, 이로써 지구로부터 약 230,000마일(370,150km)을 날아갑니다. 그들은 아폴로 13 선원이 세운 248,655마일(400,171km)의 기록을 완전히 깨지는 않을 것입니다. 그러나 아르테미스 임무가 설정할 많은 다른 새로운 기록들이 있습니다.
2022년 11월 16일에 발사된 아르테미스 I는 기술적 결함과 수소 연료 누출로 인한 여러 차례의 지연 끝에 우주 발사 시스템 (SLS) 로켓으로 발사되었습니다. 이 로켓은 새턴 V보다는 작지만, 세계에서 가장 키가 큰 로켓 단을 가지고 있으며, 그 높이는 64.6m (212ft)입니다.
"우리가 가장 강력한 로켓을 건설했습니다,"라고 프리는 말합니다. "총 추진력은 8.8백만 파운드이며, 최고 비행률에 도달할 때, 아르테미스 프로그램은 달 표면으로 네 명의 인류를 30일 동안 보낼 것입니다."
이것은 상당한 업그레이드입니다. 달 착륙을 통해 우주 비행사들이 달 표면에서 보낸 가장 긴 시간은 1972년 아폴로 17 임무 동안의 약 세 일종이었습니다.
아르테미스의 초점도 다릅니다. 1960년대에는 아폴로가 주로 미국과 소련 간의 냉전 권력 경쟁의 일환으로 진행되었습니다. 아르테미스는 캐나다 우주국(CSA), 일본 항공우주연구기구(Jaxa) 및 유럽 우주국(ESA)을 포함한 Nasa가 주도하는 국제적인 노력입니다.
"Nasa의 과학 부교장인 토마스 즈르부첸은 말합니다. "이것은 국기와 발자국에 관한 것이 아닙니다. 이것은 달에 지속 가능한 존재를 구축하고 달 기지와 화성으로의 미래 임무를 위한 기초를 마련하는 것입니다."
저는 국제 우주 학회에 참석한 후에 즈르부첸과 프리를 만난 파리 공항에 있었습니다. 올해의 행사 주제는 "Space for @ll"로, 커뮤니티를 모으고 새로운 연락 및 잠재적인 파트너십을 형성하는 것을 목표로 합니다. Nasa의 달과 그 이상으로의 야심찬 노력은 세계 각국의 우주 기관, 상업 회사 및 산업을 포함하여 이를 달성하고 있습니다.
시뮬레이션 중에는 팀이 어떻게 반응하고 문제를 해결하는지 보기 위해 의도적으로 실패를 연습에 삽입합니다.
2022년 5월에 아르테미스 I의 점검 시뮬레이션에서 이러한 국제 협력의 실제 사례를 직접 목격했습니다. 이 사전 발사 점검 연습은 미국 텍사스주 휴스턴에 위치한 Nasa 존슨 우주센터; 독일 우주 작전 센터인 ESA 콜럼버스 컨트롤 센터의 오버파펜호펜에 위치한 팀; 그리고 제가 있는 곳인 네덜란드의 노르트빅에 위치한 ESA의 기술 사이트 에스텍 사이트 간에 동시에 수행되었습니다.
이 연습의 목표는 발사 전에 잠재적인 이상 현상을 실시간으로 식별하는 것이었습니다. 에스텍의 에라스무스 지원 시설 제어실 안에서, 나는 영화 아폴로 13에서 유명한 인용구가 적힌 Nasa 머그잔을 발견했습니다. 산소 탱크 폭발로 아폴로 13은 달로 가지 못했지만, 땅 위의 엔지니어들의 기발한 아이디어 덕분에 선원을 안전하게 집으로 데려왔습니다.
머그잔에는 "실패는 선택이 아니다"라는 문구가 적혀 있었습니다.
그러나 이와 같은 시뮬레이션 중에는 팀이 어떻게 반응하고 문제를 해결하는지 보기 위해 실패가 연습에 의도적으로 삽입됩니다.
"Esa의 에라스무스 지원 시설 관리자인 Kevin Pasay는 말합니다. "버그를 전부 해결한 다음 비행합니다. Nasa에서 오랜 시간 동안 인간 등급의 첫 번째 기계가 되기 때문에, 그들은 어떤 작은 이상 현상도 확인되도록 매우 기민합니다. 그래서 우리는 이미 네 번의 드레스 리허설을 거쳤습니다. 사람들을 기억하기 위해 시뮬레이션을 반복하고 있습니다."
Esa는 아르테미스 임무의 중요한 부분을 제공했습니다: 유럽 서비스 모듈. 오리온 캡슐에 부착되어 전력, 추진력, 그리고 우주 비행사가 탑승하는 경우 생존 지원을 제공합니다. "이 팀은 달과 그 이상으로 갈 사람들을 돌보게 될 것입니다,"라고 Pasay가 말합니다.
이 연습만으로도 아르테미스와 함께 달로 돌아가는 것은 단일 국가의 노력이 아님을 명확히 알 수 있습니다. 그리고 이제 초점은 더 이상 정치적이지 않습니다.
아르테미스 I가 지구로 귀환하는 동안, 오리온 우주선의 열 차폐판도 테스트되어 재진입 시 최대 2,760도(5,000°F)까지의 온도에 견딜 수 있는지 확인되었습니다.
"Nasa의 즈르부첸은 말합니다. "과학 탐사는 전체 전략의 핵심에 있습니다. 아폴로에서는 과학이 케이크의 아이싱이었습니다. 아르테미스에서는 과학이 그 케이크 자체입니다."
미래 우주 비행을 위한 실험 외에도, 아르테미스 I는 10개의 작은 과학 위성 또는 큐브샛을 발사했습니다. 그 중 하나인 바이오센티넬은 신발 상자 크기로, 심층 우주에서의 최초 장기 생물학 실험이 될 것입니다.
바이오센티넬에는 효모가 포함되어 있습니다. 이러한 미생물의 세포는 인간 세포와 유사한 메커니즘을 가지고 있으며, 심층 우주 방사선이 DNA에 미치는 영향에 대한 추가 연구를 가능하게 합니다. 이를 통해 우주 비행사들이 동일한 환경에서 마주할 수 있는 위험에 대한 더 나은 이해가 가능해질 것입니다.
"이러한 생물학적 실험은 지구에서 달 뒤의 심층 우주로의 생명을 연장하는 기록을 세웠습니다,"라고 즈르부첸이 말합니다.
또한 이스라엘 우주국 (ISA)와 독일 항공우주센터 (DLR)가 수행하는 실험을 위해 원향 방사선 보호 조끼를 착용한 프로토타입 복사 인형 상체 두 개도 있습니다.
지구로 귀환할 때, 아르테미스 I는 오리온 우주선의 열 차폐판도 테스트하여 재진입 시 최대 2,760도 (5000F)의 온도에 견딜 수 있는지 확인했습니다. 이는 2024년 5월에 발사될 아르테미스 II에 탑승할 네 명의 우주 비행사를 보호하기 위해 매우 중요합니다.
아르테미스 II는 달에 착륙하지 않고 궤도를 돌 것입니다. 이러한 역사적인 순간은 아르테미스 III에 의해 이루어질 것이며, 이는 또한 달 표면에 소수민족 출신의 첫 번째 우주 비행사를 배치할 것입니다.
"그것은 정말 중요합니다,"라고 즈르부첸이 말합니다. 그는 스위스에서 자란 후 미국으로 이주하기 전에 있었습니다. "모든 아폴로 사진을 보면, 모두가 저처럼 검은 넥타이를 착용한 사람처럼 보입니다. 이는 사실상 세계의 대다수가 그 경험에서 배제되었음을 의미합니다." 아르테미스에 선발된 우주 비행사 팀은 아폴로에 참여한 비행사들보다 훨씬 다양합니다.
아르테미스의 착륙 지점도 새로운 것을 제시할 것입니다. "더 도전적이고," 즈르부첸은 말합니다. "그리고 훨씬 더 흥미로워질 것입니다."
오리온 우주선은 아폴로의 확대판처럼 보일 수 있지만, 그 기술은 다른 차원입니다.
"아폴로는 달의 적도 지역으로 갔습니다,"라고 프리는 말합니다. "아르테미스는 남극 지점으로 갈 것이며, 거기에서는 과학적 우주선 관측으로 확인한 자원을 찾을 것입니다. 우리는 거기에 많은 얼음수가 있을 것으로 믿습니다. 물론, 이것을 사용하여 선원을 유지하고 수소와 산소로 분리하여 연료와 전원을 생성할 수 있습니다."
오리온 우주선은 아폴로의 확대판처럼 보일 수 있지만, 그 기술은 다른 차원입니다. Nasa에 따르면, 오리온의 컴퓨터는 아폴로 임무에서 사용된 것보다 20,000배 빠르게 작동하며, 메모리도 128,000배 더 많습니다.
아르테미스 I에서는 심지어 알렉사와 시리 음성 비서의 동등물도 시험했습니다. Lockheed Martin이 Cisco와 Amazon과 함께 개발한 칼리스토 시스템은 미래의 임무 중 음성으로 작동하는 명령 및 피드백을 가능하게 하는 것이 목표입니다. 단지 아서 C. 클라크의 '2001: 우주 여행'에서 악명 높은 컴퓨터 Hal을 언급하지 말아주세요.
아폴로 재연 이상의 것임이 분명합니다. Nasa는 Jaxa, CSA, Esa 및 상업적 파트너십과 함께, 달 주위를 도는 작은 우주 정거장인 게이트웨이를 설립할 것입니다. 이는 추가적인 달 탐사와 최종적인 기지를 용이하게 할 것입니다. Nasa는 심지어 달 통신 네트워크인 루나넷을 설치하고, 달에 인터넷과 같은 서비스뿐만 아니라 내비게이션 기능도 제공하기를 희망합니다.
약 6억 5천만 명이 최초의 인간이 달을 걷는 것을 관람했습니다. 소셜 미디어와 스마트폰이 추가되면, 아르테미스 III와 함께 최초의 여성이나 비백인 우주 비행사가 다음 "한 걸음"을 내딛는 것을 전 세계에서 얼마나 많은 사람들이 관람할지 알 수 없습니다.
"저는 우주 탐사를 사랑합니다. 이것은 영감을 주며 소망을 가지게 합니다. 이것이 저를 기술 분야로 인도했고, 다른 사람들에게도 그렇게 되기를 바랍니다,"라고 프리는 말합니다. 그는 Nasa에서 추진 엔지니어로서 경력을 시작했습니다. "우리는 다시 탐험 중입니다, 우리는 달을 탐험하고, 우리는 함께 탐험 중입니다."
달의 표면은 어떤 지형적 특징을 가지고 있을까?
달의 표면은 매우 다양한 지형적 특징을 가지고 있습니다. 주변 공간과의 충돌로 인해 형성된 크레이터와 협곡, 그리고 화산 활동에 의해 형성된 산맥 등이 그 예시입니다. 이러한 지형적 특징들은 달의 지질학적 역사와 그 과정을 보여주는 중요한 표지입니다.
더불어, 달의 표면은 먼지로 덮여 있어 그 색상이 회색이며 매우 거칠고 울퉁불퉁합니다. 이 먼지는 달의 지표를 뒤덮고, 태양 풍과 소행성 충돌로 인해 형성됩니다. 먼지로 덮인 부분은 때때로 더스티 베인이라고 불리는 어두운 흔적을 남기기도 합니다.
또한, 달의 남극과 북극 지역에는 영구적인 어둠이 존재합니다. 이 지역들은 태양이 비추지 않아 영원히 어두운 상태를 유지하며, 물이 얼어있을 수도 있습니다. 이러한 지역은 향후 우주 탐사 임무에서 자원을 탐사하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
달의 표면은 또한 지구의 중력에 의해 고정되어 있어 언제나 같은 면을 우리에게 보여줍니다. 이러한 고정된 회전은 "락킹"이라고도 알려져 있으며, 이로 인해 달의 동쪽 반구는 항상 지구에 향하고 있습니다.
마지막으로, 달은 우주 탐사의 관심을 끌고 있으며, 미래에는 달을 기반으로 한 우주 비행사들의 활동이 확대될 것으로 예상됩니다. 달은 우리에게 무한한 탐험과 발견의 가능성을 제공합니다.