우주와 방열판

우주로 날아간 방열판

기상 예보를 개선하기 위해 고안된 극지 위성이 발사되었을 때, 실험적인 방열판이 따라붙었다. 이 방열판은 사람을 화성에 착륙시킬 수 있는 방열판이었다. 두 개의 분리된 임무는 모두 캘리포니아주 롬폭에 있는 반 덴 버그 우주군 기지의 우주 발사 3단지에서 유나이티드 론치 얼라이언스 아틀라스 V로켓에 실려 발사되었다.

두 임무 모두 로켓 상단의 배터리 결함으로 인해 지연이 발생하였고 기술자들은 배터리를 교환하고 재시험하여 새로운 발사일을 설정했다. 미국해양대기청과 나사는 1960년부터 기상 위성을 발사해왔고, 합동 극지 위성 시스템-2 또는 JPSS-2는 NOAA의 최신 세대 극지 궤도 환경 위성 중 세 번째 위성이 될 것이다.

그 궤도선은 과학자들이 허리케인과 눈보라, 홍수와 같은 극단적인 날씨 사건을 예측하고 준비할 수 있도록 도울 수 있는 데이터를 수집할 것이다.

또한, 그 위성은 산불과 화산을 감시하고, 바다와 대기를 측정하거나 공기 중의 먼지와 연기를 감지할 수 있을 것이다.

물론 오존과 대기 온도를 감시하여 기후 위기에 더 많은 통찰력도 제공할 것이다.

일단 궤도에 올라 북극점에서 남극점까지 행성 주위를 돌면, 이 위성은 NOAA-21로 이름이 바뀔 것이다.

NOAA에 따르면 그 위성은 적어도 하루에 두 번 지구의 모든 지점을 관찰할 것이므로 우리가 휴대전화로 날씨를 확인한다면 위성이 포착한 데이터로 전송이 된다.

JPSS-2는 다른 두 위성인 수오미 국가 극지 궤도 파트너십과 NOAA-20과 함께 공동 극지 위성 시스템을 구성할 것이다.

JPSS는 대서양과 태평양에서 매일 두 배 이상의 관측을 제공하는데 이것은 기상학자들이 기상 기구의 이점이 없고 육지에 있는 밀집된 기상 관측소 네트워크에 비해 제한된 부표만 가지고 있는 기상 시스템을 감시하는데 도움이 된다.

 

화성에 사람을 착륙시키는 것

로켓에 탑승할 수 있는 두 번째 탑재체는 나사의 팽창식 감속기 기술 시연 또는 LOFTID의 저지구 궤도 비행 시험이다.

이 시험에서는 화성에 유인 우주선을 착륙시키는 데 필요한 팽창식 방열 기술과 금성이나 토성의 위성 타이탄에 더 큰 로봇 미션을 착륙시키는 데 필요한 팽창식 방열판 기술을 시험하기 위해 고안되었다.

LOFTID와 같은 것은 무거운 페이로드를 지구로 반환할 때도 사용된다. 현재 사용되고 있는 에어로셸과 같은 방열판은 로켓의 장막 크기에 따라 다르기 때문에 로봇 탐험가나 사람을 대기가 있는 다른 세계로 보내는 것은 어려울 수 있다.

그러나 팽창식 에어로셸의 경우 그 의존성을 우회할 수 있고, 다른 행성에 더 무거운 임무를 보내는 것도 개방할 수 있다.

우주선이 행성의 대기권에 진입할 때, 그것은 공기역학적인 힘을 받게 되는데, 그럴 때 느리게 진행할 수 있도록 도움을 준다. 대기 밀도가 지구의 1%에 불과한 화성에서는 우주선을 느리고 안전하게 착륙시키는 데 필요한 항력을 만들기 위해서는 추가적인 도움이 필요하다.

이는 미국 항공 우주국 나사(NASA)에 있는 엔지니어들이 팽창하고 유연한 방열판으로 보호되는 LOFTID와 같은 전개식 대형 에어로셸 방열판이 화성 대기권을 여행하는 동안 제동을 걸 수 있다고 생각한다.

에어로셸은 대기 상층부에 항력을 더 많이 발생시켜 우주선이 더 빨리 속도를 줄일 수 있도록 설계되어 있어 초강력한 가열도 일부는 막아준다.  LOFTID 데모는 약 20피트, 즉 6미터의 넓이로 되어있다.

발사 약 90분 후, LOFTID는 극지 위성으로부터 떨어져 나가 부풀어 올랐다. 그 후 에어로셸은 상부 단계에서 분리되어 지구 저궤도에서 대기로 재진입하여 연구자들이 열 차폐물이 이를 늦추고 살아남는 데 효과적인지 평가할 수 있었다.

LOFTID에 탑재된 센서들은 열 차폐물이 처참하게 하강하는 동안의 경험을 기록하도록 설정되어있으며, 재진입과 동시에

LOFTID는 화씨 3,000도에 달하는 온도와 시속 18,000마일에 가까운 속도로 직면했는데, 이는 탄화규소라고 불리는 직조 세라믹 직물을 포함하는 팽창식 구조물을 만드는 데 사용되는 재료에 대한 테스트를 했다.

미국 항공 우주국 나사(NASA)에서는 LOFTID의 방열판과 백업 데이터 레코더가 하와이 해안에서 수백만 마일 껄어진 태평양에 떨어졌다고 밝혔다. 그리고 현재 미국 항공 우주국 나사(NASA)에서는 퍼시언스 탐사선처럼 화성 표면에 1 미터톤

을 착륙시킬 수 있지만 LOFTID와 같은 것은 화성에서 20에서 40 미터톤 사이에 착륙할 수 있다고 밝혔다.