뉴 허라이즌스 호

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뉴 허라이즌스
New Horizons
뉴 허라이즌스 호
뉴 허라이즌스 호
기관 NASA
주계약자 ILS
임무 유형 접근 통과
발사일 2006년 1월 19일, 3235일 경과
발사체 아틀라스 V-551
발사 장소 케이프커내버럴 공군 기지 발사대 41
접근 천체 132524 APL, 목성, 명왕성, 카론, 히드라, 닉스, 케르베로스, 스틱스
목표 천체 명왕성과 그 위성들
접근 통과일 2015년 7월 14일, 228일 소요
승무원 무인
임무 기간 2026년까지
NSSDC ID 2006-001A
웹사이트 뉴 허라이즌스 호 홈페이지
중량 478 kg
출력 228 W, 연료 : RTG

뉴 허라이즌스(New Horizons:'새로운 지평선'이라는 뜻)는 명왕성으로 향하는 NASA의 무인 탐사선이다. 명왕성과 그의 위성 카론, 히드라, 닉스, 케르베로스, 스틱스로 가는 첫 번째 무인 탐사선이 될 것으로 예상된다.

2006년 1월 19일 미국 플로리다 주 케이프커내버럴에서 성공적으로 발사되었으며, 2015년 7월 14일명왕성에 통과할 예정이다. 뉴 허라이즌스 호는 명왕성을 통과한 후, 카이퍼 대 안의 태양계 외곽 천체를 탐사 할 계획이다. 2014년 7월 2일부터 명왕성에서 3AU 안으로 들어갔다.

발사 될 때의 탈출속도가 16.26 km/s로 여태껏 인간이 만들어낸 물체중 가장 빠른것으로 기록되었다.

현재 상황[편집]

뉴 허라이즌스 호 미션 로고

2014년 11월 6일 UTC 13시, 태양을 기준으로 현재 초당 14.65 km 속도로 운행하고, 1년에 3.0 AU를 운행한다. 태양에서 30.83AU에 있고, 지구에서 31.34AU에 있다. 명왕성에서 1.99AU에 있다.[1] 현재 위치로부터 태양의 밝기는 -19.3등급이다.[2] 궁수자리 방향으로 가고있다.[2]

배경[편집]

이 탐사선은 NASA의 '뉴 프론티어 프로그램'의 첫 번째 임무이다. '디스커버리 프로그램'보다 규모가 크고 비용이 더 많이 들지만, '플래그십 프로그램'보다 작고 적게든다. 이 탐사의 비용(탐사선, 기술 개발, 로켓, 탐사활동, 자료 분석, 교육/공공 봉사활동을 포함한 것이다.)은 15년(2001년 ~ 2016년)동안 최대 6억 5000만 달러 소요된다. 초기에 제안된 명왕성 탐사 미션은 '플루토 카이퍼 익스프레스'인데 예산 문제로 2000년, NASA에 의해 취소되었다.[3]

탐사선이 주로 SwRI (남서부 연구소)와 존스 홉킨스 대학교 응용물리학 연구소에 제작되었다. 탐사의 주 책임자는 남서부 연구소의 알렌 스턴이다.

발사체로 부터 분리후 종합적인 통제는 응용 물리 연구소 MOC(Mission Operations Center)에서 한다.

이 탐사선에 성조기와 플로리다 25센트 동전, 다른 기념품[4], 434,738명의 이름이 들어 있는 CD[5], 최초 민간 우주선 스페이스십원의 기체 일부 조각이 들어있다.[6] 그리고 발사 기념으로 명왕성 첫 발견자 클라이드 톰보 화장한 유골이 들어있다.[7]

원래 태양계에서 탐사하지 못한 행성을 가려고 했으나, 발사 후에 국제 천문 연맹이 새 행성 기준에 맞지 않는 명왕성을 왜소행성으로 강등시켰다. 알렌 스턴을 포함하여 뉴 허라이즌스 팀의 일부 멤버는 국제 천문 연맹의 새 행성 기준에 동의하지 않았다. 여전히 명왕성을 태양계 9번째 행성이라고 말하고 있다.[8]

명왕성의 위성 닉스와 히드라는 이 탐사선과 관련성이 있다. 뉴 허라이즌스(New Horizons)의 머리글자와 닉스(Nix)와 히드라(Hydra)의 머리글자가 같기 때문이다. 명왕성 위성 발견자는 이러한 이유로 뉴 허라이즌스 이라는 이름으로 선택했다. 게다가 신화적으로 닉스와 히드라는 관계가 있다.[9]

탐사 일정[편집]

협정 세계시 UTC 기준이다.

타임라인[편집]

발사[편집]

뉴 허라이즌스 호 발사장면

발사는 원래 2006년 1월 11일에 계획되었었다. 그러나 아틀란스 로켓의 등유 저장소 보스코프 검사를 위해서 처음에 2006년 1월 17일로 연기되었다. 강풍과 기술적 어려움, 낮은 구름의 따른 발사 사정거리의 한계 등으로 3번 연기된 후, 최종적으로 케이프커내버럴 공군 기지 발사대 41에서 이륙하였다.

센타우르 2단이 UTC 19시 30분에 재점화 되었다. 성공적으로 탐사 궤도에 올려졌다. 발사된 후 9시간 만에 달의 궤도에 도달했다.

예비로 가장 빠르게 갈 발사 기회가 2006년 2월, 2007년 2월이어서 2번 밖에 없었다. 2006년에 첫번째로 발사 가능한 일수가 23일이었다. 만약 다른 날에 발사하면 목성을 접근 통과 하지 못해서 명왕성에 가는 기간이 2년 ~ 4년 정도 더 소요된다.

탈출 속도를 높이기 위해 록히드 마틴 아틀라스 V-551ATK Star 48B을 3단으로 탑재해서 발사했다. 3단을 탑재해서 발사한 것은 551버전[주해 1]에서 처음이다. 보통 3단을 탑재하지 않고 발사한다. 이전의 비행에서는 고체 로켓 부스터를 안쓰거나 2개, 3개를 썻지만 5개는 절대로 쓰지 않았다. 이번에 넣어서 이륙할 때 8.9MN가 넘는 추진력을 내었다.

목성 접근 통과[편집]

2006년 9월 4일, LORRI로 목성의 첫 사진을 촬영했다. 2007년 2월 28일 UTC 5시 43분 40초, 목성의 중력을 도움 받아서 230만 4537km에서 가장 가까이 접근했다. 이 때 순간속도는 22.85 km/s이다. 목성계에 있는 동안 초속 21 km ~ 23 km 속도로 운행했다. 접근통과가 뉴 허라이즌스 호의 속도를 약 초속 4 km 증가시켰다. 이로 인해 명왕성으로 가는 시간이 약 3년 단축되었다. 2009년 12월, 초속 16km로 느려졌다. 1990년에 발사된 율리시스 호 이후로 목성으로 바로 가는 첫 번째 탐사선이다.

접근통과의해 촬영된 회색 계열의 목성갈릴레이 위성 사진

목성 정찰[편집]

명왕성 접근[편집]

2006년 9월 21일 ~ 24일, 명왕성 첫 사진
컴퓨터 그래픽, 명왕성 (오른쪽), 카론 (왼쪽)
아타카마 대형 밀리미터 집합체로 촬영한 명왕성, 카론

LORRI를 시험하는 동안에 뉴 허라이즌스에서 촬영된 명왕성의 첫 사진이 2006년 9월 21일 ~ 24일 동안 만들어졌다. 이 사진은 11월 28일에 공개되었다.[15] 명왕성에서 약 42억km 거리에서 촬영하였으며, 탐사선은 2015년에 명왕성에서 10,000km에 있을 예정이다.

연구할 목록[편집]

1차 연구 (필수)
  • 명왕성과 카론의 전체적인 구조 및 지형 연구
  • 명왕성과 카론 표면의 화학성분을 지도로 제작
  • 명왕성의 이온화가 되지 않은 대기와 그 대기의 탈출 속도 연구
2차 연구 (예상)
  • 명왕성의 표면과 대기가 시간이 지나감에 따라 어떻게 변하게 되는지 연구
  • 명왕성과 카론의 선택된 지역을 스테레오스코피로 제작
  • 명왕성과 카론의 밤낮경계를 고해상도로 지도 제작
  • 명왕성과 카론의 선택된 지역의 화학성분을 고해상도로 지도 제작
  • 명왕성의 전리층과 그 전리층이 태양풍과 어떤 상호작용 하는지 연구
  • 대기에서 수소, 탄화수소, 다른 니트릴같은 중성기체 찾기
  • 카론에 어떤 기체가 존재하는지 찾기
  • 명왕성과 카론의 본드 반사율 결정
  • 명왕성과 카론의 표면온도 지도로 제작
  • 닉스, 히드라, 케르베로스, 스틱스의 추가적인 표면을 지도로 제작
3차 연구 (희망)
  • 명왕성과 카론에서 활동적인 입자 환경에 대해서 연구
  • 명왕성과 카론에서 물리량, 궤도에대해 정확한 측정
  • 추가적인 위성, 다른 고리 찾기

기기 하부조직[편집]

전원[편집]

방사성동위원소 열전기 발전기를 이용한다. 발사 때 RTG는 직류 30V 약 250W 출력을 낸다. 그리고 매 4년 마다 5% 감소 된다고 예상된다. 2015년 명왕성에 접근통과 하면 200W 출력을 낸다고 예상된다. 플루토늄-238 산화물 펠렛이 장착되어있다. 펠렛의 무게는 11kg이다. 미국 에너지부에서 개발되었다.

통신 과 데이터 관리[편집]

X 밴드 (8.0 GHz ~ 12.0 GHz)를 이용하여 지구와 교신한다. 통신속도는 명왕성 거리에서 거의 1 kbit/s 속도로 예상된다. 목성에서는 38kbit/s 속도다. 게다가 낮은 대역폭 때문에 명왕성 거리에서 시간이 4.5시간 정도 소요된다. 70m 심우주 통신망을 이용하여 데이터를 받는다.

탐사 비용을 줄이기 위해서 목성과 명왕성 사이에 있을때 절전모드로 들어간다. 1년 마다 50일 동안 장비 점검, 궤도 추적을 위해 깨어난다. 탐사선의 작동유무는 주당 한번씩 전송한다.

낮은 전력에도 작동하는 8GB 플래시 메모리(하나는 기본, 다른 하나는 예비)가 탑재되었다.

컴퓨터[편집]

탐사선에 2개의 컴퓨터 시스템이 탑재되어 있다. 하나는 "명령과 데이터 처리 시스템"(Command and Data Handling system)이고, 또 하나는 "탐사선 유도와 프로세서 통제 시스템"(Guidance and Control processor system)이다. 2개 시스템은 고장에 대비해서 총 4개 컴퓨터가 있다. 사용된 프로세서는 Mongoose-V이고, 12 MHz 32비트 CPU이다. Mongoose-V는 MIPS R3000 CPU를 우주로부터 날아오는 방사선에 견디게, 클럭을 10~15MHz로 개조 한 것이다.

2007년 3월 19일, 명령과 데이터 처리 시스템에서 정정 불가능한 오류를 겪었고 스스로 다시시작 했다. 그리고 안전모드로 들어갔다. 완전히 복구하는데 2일이 걸렸다. 이 때 손실된 자료는 목성의 자기꼬리다. 그 다음 탐사에 영향이 없다고 예상된다.

탑재기기[편집]

  • LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) : 모노크롬 망원 카메라.
  • PERSI (Pluto Exploration Remote Sensing Investigation) : PERSI는 2개의 기기를 포함한다. 하나는 Ralph인데 카메라 (흑백, 컬러)이다. 또 하나는 Alice인데 명왕성 대기의 구성과 구조를 조사하는 '자외선 화상 스펙트럼 관측기'이다.
  • PAM (Plasma and high energy particle spectrometer suite) : PAM은 2개의 기기를 포함한다. 하나는 SWAP (Solar Wind at Pluto)인데 태양풍과 명왕성의 대기와의 상호작용을 조사한다. 또 하나는 PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation)인데 입자선관측기이고, 명왕성에서 우주공간으로 빠져나가는 대기물질을 측정한다.
  • REX (Radio Science Experiment) : 탐사기의 통신시스템과 일체인 실험장치. 명왕성카론의 대기의 온도, 압력, 밀도를 측정함. 탐사기의 궤도변화를 세밀히 측정하여 명왕성, 카론의 질량을 구한다.
  • VBSDC (Venetia Burney Student Dust Counter) : 혜성, 소행성, 왜소천체끼리 충돌하여 나오는 미세한 입자의 개수, 속도, 질량을 측량한다. 콜로라도 대학교의 학생들에 의해 설계, 제작되었다. 명칭은 "Pluto" (명왕성의 어원)에서 왔다.

사진[편집]

주석[편집]

내용주
  1. 첫번째 자리 5는 페이로드 페어링의 길이, 두번째 자리 5는 로켓에 부착된 고체 로켓 부스터 개수, 세번째 자리 1은 센타우르 엔진 갯수를 말한다.
참조주
  1. New Horizons Web Site 1. JHU/APL (2011년 5월 28일). 2011년 5월 28일에 확인.
  2. Peat, Chris (2013년 6월 14일). Spacecraft escaping the Solar System. Heavens-Above. 2013년 6월 14일에 확인.
  3. The New Horizons Pluto Kuiper belt Mission: An Overview with Historical Context. Springerlink. 2009년 6월 30일에 확인.
  4. "To Pluto, With Postage", 2008년 10월 28일 작성.
  5. Send Your Name to Pluto. 《New Horizons website》. Johns Hopkins APL. 2011년 3월 9일에 보존된 문서. 2009년 1월 30일에 확인.
  6. "Pluto Mission to Carry Piece of SpaceShipOne", 2005년 12월 20일 작성.
  7. "New Horizons launches on voyage to Pluto and beyond", 2006년 1월 19일 작성. 2010년 12월 1일 확인.
  8. Unabashedly Onward to the Ninth Planet. 《New Horizons website》. Johns Hopkins APL. 2011년 3월 9일에 보존된 문서. 2008년 10월 25일에 확인.
  9. Pluto’s Two Small Moons Christened Nix and Hydra. 《New Horizons website》. Johns Hopkins APL. 2008년 10월 25일에 확인. Pluto's Two Small Moons Christened Nix and Hydra (2011년 3월 9일).
  10. Savage, D. (November 29, 2001). NASA Selects Pluto-Kuiper Belt Mission For Phase B Study. NASA. 2011년 1월 12일에 확인.archived at WebCite
  11. Harwood, W. (2006년 1월 19일). New Horizons launches on voyage to Pluto and beyond. Spaceflight Now Inc.. 12 January 2011에 확인.archived at WebCite
  12. Malik, T. (2006년 4월 7일). Pluto-Bound Probe Passes Mars' Orbit. Space.com. 2011년 3월 9일에 보존된 문서. 14 January 2011에 확인.
  13. Distance between Mars and Earth on 7 April 2006.
  14. Olkin, Catherine B., et al. (2006년). The New Horizons Distant Flyby of Asteroid 2002 JF56. 《Bulletin of the American Astronomical Society》 38: 597. Bibcode2006DPS....38.5922O.
  15. K. Beisser (2006년 11월 28일). New Horizons, Not Quite to Jupiter, Makes First Pluto Sighting. JHU/APL. 2011년 3월 9일에 보존된 문서. 2011년 1월 13일에 확인.
  16. New Horizons Mission timeline. March 2011에 확인.
  17. Distance between Saturn and Earth on 8 June 2008. March 2011에 확인.
  18. Villard, R. (2009년 12월 29일). New Horizons Crosses Halfway Point to Pluto. Discovery Communications, LLC.. 2011년 3월 9일에 보존된 문서. 12 January 2011에 확인.
  19. Distance between Pluto and Earth on 29 December 2009. March 2011에 확인.
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  22. SPACE.com Staff (2011년 3월 18일). NASA Pluto Probe Passes Orbit of Uranus. SPACE.com. 2011년 3월 19일에 확인.
  23. Twitter.com – NewHorizons2015
  24. "New Horizons on Approach: 22 AU Down, Just 10 to Go", 11 Feb 2011 작성.
  25. Plait, Phil, "New Horizons Gets a First Glimpse of Pluto's Moon Charon", 11 July 2013 작성.
  26. Charon Revealed! New Horizons Camera Spots Pluto's Largest Moon. 응용물리 연구소 (10 July 2013).
  27. On the Path to Pluto, 5 AU and Closing. 응용물리 연구소 (25 Oct 2013).
  28. New Horizons Reaches the Final 4 (AU). JHU/APL (2014년 2월 27일). 2014년 2월 27일에 확인.
  29. New Horizons Web Site. Pluto.jhuapl.edu (2011년 3월 18일). 2012년 4월 3일에 확인.
  30. New Horizons Crosses Neptune Orbit En Route to Historic Pluto Encounter. Pluto.jhuapl.edu (2014년 8월 25일). 2014년 8월 26일에 확인.
  31. NewHorizons2015. About the Jan 21o5 KBO, It's VNH0004. Twitter. 2012년 8월 21일에 확인.
    • Buie, Marc W.. Orbit Fit and Astrometric record for VNH0004. 《User pages》. Southwest Research Institute Planetary Science Directorate. 2012년 8월 21일에 확인.
  32. New Horizons Web Site. Pluto.jhuapl.edu. 2012년 4월 3일에 확인.
  33. New Horizons Web Site. Pluto.jhuapl.edu. 2012년 4월 3일에 확인.
  34. Why Go to Pluto?. NASA. 14 July 2011에 확인.
  35. NASA (20 July 2011). New Horizons. 《NASA Solar System Exploration》. National Aeronautics and Space Administration. 21 February 2012에 확인.
  36. New Horizons Salutes Voyager. New Horizons (2006년 8월 17일). 2011년 3월 9일에 보존된 문서. November 3, 2009에 확인.

추가 자료[편집]

바깥 고리[편집]

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시민 연구/프로젝트
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