큐리오시티(Curiosity)는 NASA가 우주 탐사를 위해 보낸 화성 탐사 로봇 중 하나입니다. 큐리오시티는 2011년 11월 26일에 케네디 우주센터에서 발사되어, 2012년 8월 6일에 화성에 착륙했습니다. 큐리오시티는 화성 표면의 환경을 조사하고, 과거에 물이 존재했는지, 생명체가 존재할 수 있는 환경인지 등을 연구하기 위해 설계되었습니다. 큐리오시티의 성과와 핵동력원 시스템에 대해 알아보겠습니다.
※ 큐리오시티 탐사선을 직접 운전해 보세요
* 탐사선으로 화성 표면을 운전할 수 있습니다.
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A WebGL experience that lets you learn about the Curiosity rover and what it has done at the Pahrump Hills region of Gale Crater.
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화성 탐사선 퍼서비어런스 인제뉴어티
NASA에서 제작한 화성 탐사로봇은 다양한 형태를 하고 있으며, 이전까지 화성을 탐사하기 위해 여러 로봇과 탐사기가 발사되었습니다. 이중 2020년에 발사되어 화성에 도착한 퍼서비어런스 화성
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※ 목차
큐리오시티 사양
큐리오시티의 무게는 과학 장비 80 kg을 포함하여 총 899 kg이고, 탐사선의 길이는 2.9m, 넓이는 2.7m, 높이는 2.2m입니다.
이는 이전의 화성 탐사선과 비교해 보았을 때 가장 크고 무거운 편에 속합니다.
크기가 커진 것은 주로 더 많은 장비와 실험 도구를 수용하기 위함이며, 실제로 화성 탐사에 필요한 크기는 미션의 목적과 요구에 따라 다를 수 있습니다.
각각의 화성 탐사선은 고유한 임무와 목표를 가지고 설계되며, 크기와 구성은 그에 맞춰 결정됩니다.
※ 장비 위치 도해
위험 기피 카메라 8개, 탐색 카메라 4개, 마스트 카메라 2개, 화성 로봇 팔 렌즈 영상장비 1개, 화성 강하 영상장비 1개, 화학실험·카메라 복합체 1개로 총 17개의 카메라를 가지고 있습니다.
2. 큐리오시티 운행 방법
화성에 있는 탐사선을 지구에서 어떻게 조종하는 걸까요?
조종 방법은 두 가지가 있습니다. 하나는 로봇이 사람의 지시에 따라 이동할 수 있게 하는 것이며, 다른 하나는 큐리오시티에게 특정 목적을 부여한 뒤 자율적으로 길을 찾아가도록 하는 것입니다.
참고로, 화성에 있는 큐리오시티에 지시를 하기 위해서는 15분의 시간이 소요됩니다.
3. 큐리오시티 주요 성과
3.1 화성 지질학 연구
큐리오시티는 화성의 지표와 암석을 조사하고 화산 활동, 지진 활동 등의 흔적을 찾아내어 화성의 지질학적 특징을 알아냈습니다.
3.2 유기물 탐색
화성의 토양과 암석에서 유기물을 찾는 데 중점을 두고 있습니다.
이는 화성 지표에서 과거나 현재의 생명 흔적을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.
2014년에는 화석 진광에서 유기물 질소, 황, 수소, 탄소 등이 확인되었는데,
이 발견은 화성 표면에서 발견된 유기물이 생명체에서 나온 것인지, 아니면 화학적 반응 등으로 발생한 것인지를 명확히 하지 못했습니다.
유기물의 발견은 화성에서 과거나 현재에 걸쳐 발생한 생명체의 활동 흔적이나, 비생물적 화학반응의 결과 모두에 해당할 수 있기 때문입니다.
3.3 화성 대기 분석
큐리오시티는 화성의 대기를 분석하여 조성과 기후를 조사했습니다.
탐사선은 화성 대기 중의 가스 및 화학 물질의 존재 여부와 농도를 파악하고, 화성의 기후 변화에 대한 흔적을 찾아냈습니다.
이는 향후 화성에 유인 우주 탐사를 준비하는 데 중요한 정보로 사용됩니다.
4. 큐리오시티 전력 공급
큐리오시티는 장기간에 걸쳐 탐사 임무를 수행하기 위해, 태양열 발전이 아닌 효율적이고 지속적인 전력 공급 방법이 필요했습니다.
또한 이전 탐사선보다 크고 무거운 몸체를 가지고 있어 태양열 에너지로는 정상적인 운행이 불가능한 점도 있었습니다.
4.1 핵동력원
큐리오시티는 핵동력원을 사용하여 발전된 전력을 얻고 있습니다.
이 핵동력은 플루토늄-238이라는 동위원소를 사용한 방사성 히트 제너레이터를 통해 생성됩니다.
이 방식은 태양 전지판과 달리 특정한 시간대나 날씨에 의존하지 않고 지속적으로 전력을 생산할 수 있는 장점이 있습니다.
4.2 방사성 히트 제너레이터
큐리오시티의 핵동력 시스템은 방사성 히트 제너레이터를 중심으로 구성되어 있습니다.
플루토늄-238의 방사성 붕괴 열을 활용하여 열을 생성하고, 이 열을 전기로 변환하는 발전기를 통해 전력을 생산합니다.
4.3 전력 저장
큐리오시티는 생성된 전력을 사용하여 탐사 장비, 통신 시스템, 과학적 장비 등을 운영합니다.
또한, 전력을 저장하는 축전지 시스템도 내장되어 있어 핵동력을 이용해 생성된 전력을 필요한 시점에 다시 사용할 수 있습니다.
※ 큐리오시티 탐사선을 직접 운전해 보세요
* 탐사선으로 화성 표면을 운전할 수 있습니다.
이러한 핵동력 시스템을 사용함으로써 큐리오시티는 태양 전지판과 달리 화성의 적은 햇볕과 먼지에 영향받지 않고 지속적으로 전력을 공급받을 수 있습니다.
이는 장기간의 화성 표면 탐사 임무에 적합한 전력 공급 방법이기에 채택한 것입니다.
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