LUNAR-A

LUNAR-A
임무 정보
관리 기관 일본 우주항공연구개발기구
임무 유형 달 궤도선 및 충돌기
발사일 발사 취소됨
발사체 M-V
목표 천체 달
웹사이트 LUNAR-A page
우주선 정보
중량 540 kg[1][2]
페네토레타 13.5 kg[1]
궤도 정보
근지점 200 km[3]
원지점 300 km[3]
궤도 경사(i) 30°[3]

LUNAR-A는 일본 우주항공연구개발기구가 제안했던 일본 최초의 달 탐사선으로, "페네토레타"(ペネトレータ→Penetrators)라는 뾰족한 관측 장비를 이용한 달 탐사를 주요 탐사 방법으로 사용할 예정이었다. 당초 1995년 발사를 목표로 하고 있었지만 계획이 크게 지연되었고, 2007년 1월 15일 계획 중단 방침이 제기되었다.[1][4][5][6]

개요

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LUNAR-A는 일본 최초로 본격적인 달 탐사를 진행할 탐사선으로서, 지진계와 열 유량계를 탑재한 두 개의 "침투기"를 달 표면에 꽃아넣어 탐사를 진행할 예정이었다.[5][6][4][2]

발사 후, LUNAR-A는 지구 주차궤도로 진입한 후,[3] 연료를 아끼기 위해 지구와 달의 중력을 이용하면서 6개월에 걸쳐 달로 향한 후, 페네토레타를 분리할 예정이었다. 페네토레타는 달 앞면에 하나, 뒷면에 하나 충돌할 것이고, 약 300m/s의 속력으로 충돌해 표면 1~3m 깊이로 박힌 후, 월진을 관측하고, 열 흐름을 관측해 달 내부의 열 흐름을 밝힐 예정이었다. 관측 자료는 저장되었다가 15일 간격으로 궤도선이 상공을 통과할 때 궤도선을 통해 지구로 전송될 예정이었다.[7]

임무 목적

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탐사선의 전체적인 발사 목적은 다음과 같았다.[1]

  • 지구-달 사이 우주에서의 운석 충돌 빈도·크기·속도·천발(표면 근접) 및 심발(깊은 곳) 월진의 발생 메커니즘·달의 전체 구조(특히 핵의 존재 유무) 해명.
  • 페네토레타에 탑재된 열류량계를 통해 달 내부 방사성 원소의 존재 여부, 존재 정도, 열 흐름 구조를 파악.
  • 새 추진 시스템("이원 추진")을 이용한 궤도 조정 및 극미세 자세 조정 기술 취득.
  • 행성 탐사에 필요한 페네토레타-궤도선-지구 간의 데이터 송수신 기술 확립.

과학적 목적

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탐사선의 세부 과학적 목적은 다음과 같았다.[1]

  • 월진 관측
    • 깊이 500~1400km 가량에서 일어나는 지진을 월진계로 관측하는 과정을 통해 달의 핵 크기를 ±50km 크기의 오차로 측정하는 등 달 내부 구조에 관한 정보 얻기.
    • 달 뒤편의 월진 활성도 조사.
    • 지각 내부에서의 탄성파 속도나 산란 정도 등의 물리 특성 얻기.
    • 월진 관측을 통해 운석의 충돌 빈도나 충돌 에너지의 크기 등 조사.
  • 열류량 관측
    • 열류량 계측을 통해 달 내부의 온도와 방사성 발열 원소의 존재 비율 등에 관한 모든 정보 얻기.
  • 카메라
    • 지형의 기복이 뚜렷하게 나타나게 되는 태양의 고도 지점에서 사진을 촬영해 달 지질학에 공헌하기.

구조

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궤도선

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궤도선은 지름 120cm, 높이 111cm의 원기둥 모양(본체 밑으로 돌출된 엔진 제외)일 예정이었다. 궤도 조정 시스템, S 대역 안테나, UHF 대역 안테나는 원기둥 끝에 장착되었고, 반작용 제어 시스템과 다른 S 대역 안테나는 반대편 끝에 장착되었으며, 세 개의 태양 전지판은 원기둥과 수직을 이루도록 펼쳐졌다. 분해능 30m의 단색 지도 작성용 카메라는 원기둥 측면, 태양 전지판 중 하나 밑에 장착되었고, 이 카메라는 감지하기 힘든 표면 특징들을 잘 보이게 해주는 명암 경계선을 찍을 예정이었다. 탐사선은 회전 안정화 방식을 사용하며, 고도와 회전 속도는 N2H4 단일추진제 연료를 사용한 반작용 제어 시스템을 이용해 조절할 예정이었다. 또한 달 근처에서의 궤도 수정은 두 추진제(N2O4 및 2H4)를 사용할 예정이었다.[3] 사용하는 무선 대역 중 S 대역은 지구와의, UHF 대역은 페네토레타와의 통신에 이용할 예정이었다.[7]

페네토레타

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페네토레타는 미사일 모양 원기둥으로서, 지름 14cm, 길이 75cm였으며, 태양 전지판 사이에 본체의 높이 방향과 평행하게 장착되었다. 페네토레타에는 분리 후 점화되는 궤도 이탈용 로켓 엔진이 달려 있었으며, 자유낙하 시에는 측면에 달린 제트 엔진을 이용해 본체를 통제했다. 궤도 이탈용 모터와 자세 제어 시스템은 충돌 전에 분리된다. 각각의 페네토레타에는 지진계 두 개가, 열유량계, 경사계, 가속도계, 라디오 전송기 및 안테나가 장치되어 있었다. 장비들은 Li-SOCL2 배터리를 이용해 필요한 전기를 공급받으며, 수명은 1년으로 추산되었다. 페네토레타들은 10,000 G의 충격을 버틸 수 있도록 설계되었다.[3] 궤도선과의 통신은 UHF 대역을 이용할 예정이었다.[7]

계획 중단

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LUNAR-A는 1991년 개발이 시작될 때만 해도 1995년 발사를 목표로 하고 있었다.[4][5] 하지만 1997년에 와서야 본체 개발이 완료되었고,[4] 페네토레타 분리 장치 개조를 위해 발사가 연기되었다.[1] 1년 후인 1998년에는 페네토레타 침투 실험에서 본체에 균열이 발생해 다시 발사가 연기되었다.[1] 그 후 2004년에는 궤도선에 사용하였던 미국산 추진기가 리콜되어 다시 발사가 연기되었다.[6] 2006년에 와서야 겨우 페네토레타가 완성되어가고 있었지만, 조립된 지 10년이 넘어가는 궤도선 본체에 사용한 접착제의 열화가 진행되고 있었고,[4] 이를 고치기에는 너무 많은 돈이 소모되어,[5] 2007년 1월, 드디어 계획 중단이 결정되었다.[4][5][1][8]

개발한 페네토레타 기술은 다른 국가의 우주 탐사선에 탑재한다는 방침이다. 특히 러시아의 루나 글로브 탐사선에 페네토레타가 탑재될 가능성도 있었지만[9], 페네토레타가 최종적으로 완성된 2010년 10월에는 탑재하기에는 시간상 늦어 있었다.[10]

같이 보기

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각주

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  1. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 “第17号科学衛星 (LUNAR-A) プロジェクトの状況について” (PDF). 《宇宙航空研究開発機構》. 2007년 1월 10일. 
  2. ↑ 가 나 “月探査機 LUNAR-A”. 2016년 11월 10일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2016년 11월 8일에 확인함. 
  3. ↑ 가 나 다 라 마 바 “LUNAR-A”. 《NASA NSSDC》. 2016년 11월 9일에 확인함. 
  4. ↑ 가 나 다 라 마 바 “松浦晋也の「宇宙開発を読む」 第8回 やっと決まったLUNAR-A中止-徹底した原因・経緯の調査が必要”. 《日経BP》. 2007년 1월 19일. 2007년 2월 27일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2007년 1월 28일에 확인함. 
  5. ↑ 가 나 다 라 마 “Japan's Moon mission in jeopardy”. Associated Press. 2007년 1월 15일. 2016년 11월 9일에 확인함. 
  6. ↑ 가 나 다 “Lunar-A launch delayed”. 《Space Today》. 2004년 3월 31일. 
  7. ↑ 가 나 다 “月探査機 LUNAR-A: Lunar Explorer” (PDF). 《JAXA》. 2016년 11월 9일에 확인함. 
  8. ↑ “ルナーA(LUNAR-A)：日本”. 《月探査情報ステーション》. 2016년 11월 9일에 확인함. 
  9. ↑ “JAXA立川理事長定例記者会見”. 2007년 10월. 
  10. ↑ “LUNAR-A計画中止後のペネトレータ”. 《日本地震学会》. 2011년 9월. 2012년 1월 19일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2012년 1월 28일에 확인함. 

외부 링크

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