달 탐사는 계속된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

달 탐사에 큰 영향을 미치는 작은 우주선이 발사됐다.

 

큐브샛이라고 불리는 이 작은 위성은 전자레인지 크기 정도이고 무게는 단지 55파운드이지만, 독특하고 타원형의 달 궤도를 시험하는 것은 이번이 처음이다. 큐브샛은 우주 비행사들을 위한 지구와 달 사이의 중계소 역할을 할 궤도를 도는 달 전초기지인 게이트웨이를 위한 경로 탐지기 역할을 할 것이다. 근직선 헤일로 궤도라고 불리는 궤도는 매우 길며, 장기간의 임무에 안정성을 제공하지만, 유지하는데 필요한 에너지는 거의 필요하지 않다. 궤도는 달과 지구의 중력에서 균형 잡힌 지점에 존재한다. 시슬루나 자율주행 시스템 기술 운영 및 항법 실험으로 알려진 이 임무는 뉴질랜드에 있는 로켓 연구소의 발사 단지 1호에서 로켓 연구소의 전자 로켓에 실려 발사되었다. 그것은 3개월 이내에 궤도 지점에 도달한 다음 6개월을 궤도에서 보낼 것이다. 우주선은 게이트웨이를 위한 동력 및 추진 요건에 대한 더 많은 데이터를 제공할 수 있다. 큐브샛의 궤도는 우주선을 가장 가까운 고갯길에서 한 달 극으로부터 1,000마일(1609.3km) 이내에, 다른 극으로부터는 43,500마일(70,006.5km) 내에 7일마다 가져올 것이다. 이 궤도를 이용하면 더 많은 원형 궤도보다 추진력이 덜 필요하기 때문에 게이트웨이를 오가는 우주선에 더 에너지 효율적일 것이다. 이 소형 우주선은 또한 이 궤도에서 지구와의 통신 능력을 시험하는 데 사용될 것인데, 이는 지구를 잘 볼 수 있다는 장점이 있고 2025년에 최초의 아르테미스 우주인들이 착륙할 것으로 예상되는 달 남극에 대한 커버리지를 제공한다. 13년 동안 달 주위를 돌고 있는 NASA의 달 정찰 궤도가 캡스톤의 기준점을 제공할 것이다. 이 두 우주선은 서로 직접 통신하여 지상에 있는 팀들이 캡스톤의 정확한 위치에 있는 홈까지의 거리를 측정할 수 있게 할 것이다. 두 우주선 사이의 협력은 캡스톤의 자율 항법 소프트웨어인 CAPSTONE을 시험할 수 있다. 이 소프트웨어가 예상대로 작동한다면 지구로부터의 추적에 의존하지 않고 미래의 우주선에 의해 사용될 수 있을 것이다. 캡스톤 임무는 게이트웨이뿐 아니라 오리온 우주선과 인간 착륙 시스템에도 귀중한 선구자이다. 게이트웨이와 오리온은 CAPSTONE의 데이터를 사용하여 우리의 모델을 검증할 것이며, 이는 향후 임무 수행과 계획에 중요할 것이다.

 

큰 임무를 수행하는 작은 위성들

캡스톤 임무는 미래의 소형 우주선을 위한 토대를 마련하는 데 도움을 주기 위한 의도로 신속하고 저렴한 시연이다. 더 낮은 비용으로 빠르게 조립되고 발사될 수 있는 작은 미션들은 그들이 더 크고 더 비싼 미션들이 할 수 없는 기회를 잡을 수 있다는 것을 의미한다. 비행 시험에서 종종 성공에서 배우는 것보다 실패에서 배우는 것이 더 많이 배우게 된다. 실패 가능성이 있지만 고급 기능으로 전환하기 위해 실패를 받아들일 수 있다는 것을 알고 더 많은 위험을 감수할 수 있다. 이 경우, 실패는 선택 사항이다. 작은 CubeSat 미션에서 얻은 교훈은 향후 더 큰 미션들에 정보를 제공할 수 있으며, CubeSats는 이미 지구 저궤도보다 더 어려운 목적지를 향해 출발했다. 2018년 나사의 인사이트 착륙선이 거의 7개월에 걸친 화성 여행 중이었을 때, 그것은 혼자가 아니었다. MarCO라고 불리는 두 개의 여행 가방 크기의 우주선이 InSight를 따라 여행했다. 그들은 깊은 우주로 날아간 최초의 큐브 위성이었다. InSight의 진입, 하강, 착륙 동안 MarCO 인공위성은 착륙선으로부터 통신을 수신하고 전송하여 InSight가 붉은 행성의 표면에 안전하게 있다는 것을 NASA에 알렸다. 그들은 2008년 픽사 영화에 나오는 로봇들의 이름을 따서 EVE와 WALL-E라는 별명을 얻었다. 이 작은 위성들이 인사이트의 뒤를 따라 우주를 날아 화성에 도착했다는 사실은 기술자들을 흥분시켰다. 큐브샛은 인사이트가 착륙한 후에도 화성 너머로 계속 날았지만, 연말까지 침묵했다. 하지만 MarCO는 큐브샛이 더 큰 임무에서 어떻게 따라갈 수 있는지에 대한 훌륭한 테스트였다. 이 작지만 강력한 우주선은 9월에 다시 지원 역할을 할 것인데, 그 때 DART 임무, 즉 이중 소행성 리디렉션 테스트는 우주에서의 소행성의 움직임을 바꾸기 위해 지구 근방의 소행성 디디모스를 공전하면서 의도적으로 달 착륙선 디모르포스에 충돌할 것이다. 이 충돌은 이탈리아 우주국이 제공한 동반 큐브 위성인 LICIA Cube 또는 Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroids에 의해 기록될 것이다. 서류 가방 크기의 큐브샛은 2021년 11월에 출시된 DART를 타고 이동 중이며, 충돌 전에 배치돼 어떤 일이 일어나는지 기록할 수 있다. 충돌 후 3분 후에 큐브샛은 디모르포스를 지나 이미지와 비디오를 캡처할 것이다. 그 충격의 비디오는 지구로 다시 스트리밍 될 것이다. 아르테미스 1호는 또한 심우주까지 가는 3개의 시리얼 박스 크기의 큐브샛을 운반할 것이다. 이와는 별도로, 이 작은 위성들은 달의 남극에서 수소를 측정하고 달의 물 퇴적물을 지도화하며, 달 근접 통과를 수행하고, 태양으로부터 흐르는 입자와 자기장을 연구할 것이다.

 

보다 경제적인 미션

캡스톤의 임무는 로켓 연구소, 스텔라 탐험, 테란 궤도 회사, 어드밴스드 스페이스와 같은 상업 회사들과 NASA의 협력에 달려 있다. 달 탐사선은 고정가격의 중소기업 혁신 연구 계약을 이용하여 3년 이내에 3천만 달러 미만으로 건설되었다. 더 큰 임무는 수십억 달러를 들일 수 있다. NASA 감사관실의 감사에 따르면, 현재 화성을 탐사하고 있는 탐사선은 20억 달러 이상의 비용이 들었고 아르테미스 1호 임무는 41억 달러로 추정되었다. 이러한 계약은 달과 다른 목적지로의 작고 저렴한 임무의 기회를 확대하는 동시에 미래의 달 운영에 대한 상업적 지원을 위한 틀을 만들 수 있다.

 

캡스톤과 다른 큐브샛은 단지 시작일 뿐이다.