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미 항공우주국, 태양 탐사용 로켓 발사 예정 (E)


미국 항공우주국은 태양이 어떻게 움직이는지, 지구에 어떤 영향을 미치는지 등 기본적인 질문들에 대한 답을 얻고, 자료를 축적하기 위해 태양으로 달 탐사용 로켓을 보낼 계획입니다. 이번 연구에 참여한 과학자들의 기술과 창의성을 시험할 몇가지 기술적인 도전과제들에 대해 자세히 전해드립니다.


태양은 하늘에서 가장 빛나며 가장 중요한 행성이지만, 여러가지 면에서 신비를 간직하고 있습니다. 미 항공우주국, NASA의 태양연구 전문기관인, 태양물리연구소 리챠드 피셔 소장은 인류는 한 번도 태양까지 가본 적이 없으며, 눈에 보이는 태양의 표면 바로 가까이 접근할때 어떤 상황이 전개되는지 알지 못한다고 지적합니다.

피셔 씨는 또 인류는 태양의 물리적 과정또한 잘 알지 못한다고 말했습니다.


연구자들이 오랫동안 골몰해온 태양에 대한 질문들은 다음과 같습니다. 태양의 바깥 대기, 이른바 '코로나'가 어떻게 태양의 표면보다 수백 배 더 뜨거울 수 있을까? 태양 표면에서 유기적인 바람이 감지 되지 않는 점을 감안할때, 어떤 힘이 태양의 바람을 일으키는 것일까? 이 태양의 바람은 지구의 자기장과 소통 체계에 영향을 미치는 지자기적 폭풍우를 일으키는 하전 입자들의 분출 형태입니다.

이에 대한 답변을 얻어내기 위해, NASA는 0.5 t 무게의 탐사체를 태양 대기로 보내 자기장을 측정하고, 플라즈마 장을 감지하고, 태양이 방출한 미립자들을 분석하려고 합니다. 망원 사진기가 코로나의 3차원 사진을 찍을 계획입니다.

물론, 이 연구는 쉽지 않을 것입니다.

피셔 소장은 앞으로 태양에 가까이 갈 것이라며, 이는 매우 뜨거울 것이라고 말했습니다. 태양열이 어떻게 생성되는지, 그 기술적인 문제가 있고 또, 태양으로부터 방출되는 태양열을 어떻게 막아낼 지에 대한 기술적인 문제도 있고 이후 태양탐사에서 얻어진 자료를 태양계를 거쳐 지구로 보내야 하는 문제도 있다는 것입니다.

이번 연구 계획을 세우는 연구자들은 탄소 화합열을 통해 섭씨 1천4백도가 넘는 열과 엄청난 방사 태양열을 견딜 수 있을 것으로 보고 계획하고 있습니다. 탐사체는 액체 냉각 태양열 판을 이용해 태양열로 작동될 것입니다.

NASA는 존스 홉킨스 대학교의 응용 물리학 실험실에 탐사체 설계와 제조를 맡겼습니다. 이번 연구사업 담당자인 앤드류 단츨러 씨는 그의 연구팀은 전례 없는 기술 공학상의 도전을 과제로 맡아 즐겨 작업에 임하고 있다고 말했습니다

단츨러 씨는 이는 수 년이 넘게 진전돼 온 고온 물질, 보다 효과적인 태양 배열 등의 진정한 기술 융합이라고 말했습니다. 이는 이번 연구 사업을 가능하게 만든 기술과 같은 것이라는 설명입니다.

단츨러 씨는 탐사체가 발사되면 아마 빠르면 2015년 쯤에는 우주 비행사들과 다른 과학자들이 40년 전 세운 목표를 달성할 것이라고 말했습니다.

단츨러 씨는 이 계획은 우주의 시초로 거슬러 올라간다며, 지난 1958년 국가연구위원회가 처음으로 태양 가까이 탐사체를 보내는 구상을 제시했다고 밝혔습니다. 단츨러 씨는 그러나 이같은 임무를 수행할 최적의 방법을 갖게 된 것은 최근의 일이라고 말했습니다.

NASA는 지금으로서는 태양으로 탐사체를 보내는 임무는 전적으로 미국이 맡고 있지만 해외 다른 나라들의 우주 관련 기관들도 이번 연구사업에 대한 관심을 보였다며, 협력을 환영한다고 밝혔습니다.

NASA는 탐사체가 보내온 정보는 지구의 전기장을 교란시키는 태양 폭풍우를 예측할 수 있게 귀중하게 쓰일 뿐 아니라 이 탐사체는 잠재적으로 장래 인류의 우주 여행에 영향을 미칠수도 있을 태양의 활동에 관한 일종의 조기경보체제로 사용될수 있을 것이라고 밝혔습니다.

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The U.S. space agency is planning to send a probe to the sun to gather data and shed light on basic questions about how the star operates and its effects on Earth. VOA's Michael Bowman reports from Washington, the initiative entails numerous technological challenges that will test the skill and ingenuity of engineers assigned to the project.


It is the brightest, most prominent feature of our sky, yet in many ways the sun is shrouded in mystery.

"We have never had a voyage to a star. We do not know what it does up close, next to its visible surface. And we do not know the [sun's] physical processes very well," said

Richard Fisher, who heads NASA's Heliophysics Division, the body responsible for studying the sun.

Among the questions that have long-stumped researchers: how can it be that the sun's outer atmosphere, the corona, is hundreds of times hotter than the star's surface? What force is responsible for solar winds - the stream of charged particles contributing to geo-magnetic storms that affect electrical and communications systems on earth - given that no organized wind has been detected at the sun's surface?

To get some answers, NASA hopes to launch a probe weighing about half a ton into the sun's atmosphere to measure the magnetic field, sense plasma waves, and analyze particles emitted from the star. A telescopic imager will take three-dimensional pictures of the corona.

"We are going to go close to a star. It is going to be very hot. There is a technological issue of how you generate power; there is a lot of sunlight, but you cannot use all of it. There is a technical problem of how you shield the payload from all the radiance. And then you have to transmit data halfway across the solar system, almost," Fisher said.

Planners envision a carbon-composite heat shield that will have to withstand temperatures in excess of 1,400 degrees Celsius and survive massive radiation blasts. As one might expect, the craft will be solar-powered with retractable liquid-cooled solar panels.

NASA chose the Johns Hopkins University's Applied Physics Lab to design and build the probe.

Project Manager Andrew Dantzler says he relishes the unprecedented engineering challenges facing his team.

"It really is a convolution of technologies that have advanced over the last several years: high-temperature materials, more-efficient solar arrays. It is technology like that that have made this [project] possible," he said.

Dantzler says, when the probe is launched, perhaps as early as 2015, it will constitute the fulfillment of a goal that astronomers and other scientists set forth decades ago.

"This idea goes all the way back to the beginning of the space age. In 1958, the National Research Council first introduced the concept of sending a probe close to the sun. But it is only recently that we have come up with the optimal way of doing that kind of mission."

NASA says, for now, the solar probe mission is an entirely U.S. endeavor, but that space agencies of other nations have expressed an interest in the project and that collaboration would be welcomed.

NASA says, not only will the probe generate information that could prove valuable in predicting solar storms that interrupt electrical systems on Earth, the craft could potentially serve as an early-warning system for solar activity that might affect future human space travel.


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