로제타(Rosetta) 의 역사적인 혜성 착륙을 기념하다 - 3. 로제타 호의 개관

 

CREDIT : ESA - The Rosetta orbiter - spacecraft design

 

1. 로제타 호와 필레 착륙선의 탐사 목적

 

로제타 호는 67P/추류모프-게라시멘코 혜성의 지근거리에서 혜성의 핵과 환경을 연구하며 필레 탐사선을 혜성 표면에 착륙시키는데 목적이 있으며 이를 통해 역사상 가장 상세한 혜성 탐사를 수행하게 된다.

 

로제타 호는 67P/추류모프-게라시멘코 혜성이 내태양계를 휩쓸고 지나는 동안 바로 옆에서 태양에 의해 데워질 얼음 표면의 활동상의 변화 양상을 측정할 예정에 있다.

 

필레 착륙선의 경우 이 혜성의 핵을 구성하는 물질들의 조성과 구조에 초점을 맞추어 연구가 진행될 예정이다.
67P/추류모프-게라시멘코 혜성에 성공적으로 착륙한 필레 탐사선은 혜성의 표면 아래 20센티미터 이상의 깊이로 구멍을 뚫어 탑재된 실험자재를 이용하여 수집된 샘플을 조사할 예정에 있다.

 

 

2. 주목할 만한 기술들

 

로제타호는 태양을 향해 돌진하는 혜성과 동일 궤적을 유지함으로써, 얼어붙은 혜성이 태양에 의해 어떻게 변화하는지를 지켜보는 최초의 우주선이 될 것이다.

 

이 우주선은 소행성대를 벗어나는 우주선으로서는 전통적인 핵연료가 아닌 태양열 동력을 이용한 최초의 우주선이기도 하다.
진보된 태양전지판 기술은 로제타 호의 두 개 거대 태양전지판으로하여금 지구의 4%에 지나지 않는 태양빛이 존재하는 8억 킬로미터 거리에서도 우주선의 조작이 가능하게 해주었다.

 

로제타 호는 가로 2.8, 세로, 2.1, 너비 2.0미터의 우주선이며 태양전지판의 길이는 14m이다.
이 우주선은 원격 탐사 및 라디오파 장비를 갖추고 있으며 혜성의 이온화 기체 환경 및 태양풍과의 상호작용 뿐 아니라 혜성 핵에서 먼지의 흐름과 질량의 분포, 조성등에 대해 연구할 장비도 함께 탑재하고 있다.

 

로제타 호의 총 11개 과학 탐사 장비들은 우주선의 한쪽 면에 배치되어 있어 탐사가 진행되는동안 항상 혜성을 향한 방향으로 위치하게 된다.
그 반대편에는 100kg 무게의 필레 착륙선이 장착되어 있다.

 

필레 탐사선이 혜성에 내려앉으면 두 개의 작살이 탐사선을 표면에 고정시키도록 되어 있다.
자가 조정되는 랜딩 기어는 어떤 경사면에서라도 탐사선을 안정적으로 유지시키게 되고 착륙선의 발판은 혜성의 표면을 뚫고 들어가 낮은 중력환경에서도 안정성을 유지해주게 된다.

 

필레 탐사선에는 표면에서 샘플 물질을 채취할 드릴을 포함하여 9개의 과학 탐사 장비가 탑재되어 있다.

 

로제타 호에 탑재된 과학 장비들은 유럽과 미국의 연구소들로 구성된 협력단에 의해 제공되었다.
필레 착륙선은 독일 항공우주연구소(the German Aerospace Research Institute, DLR)가 주도하는 유럽 협력단에 의해 제공되었다.
이 협력단에는ESA, CNES, 호주, 핀랜드, 프랑스, 헝가리, 아일랜드, 이탈리아, 영국 연구소들이 포함되어 있다.

 

 

3. 비행 중 주요 사건
 
2005년  3월  4일 : 지구 중력에 의한 첫번째 비행 가속
2007년  2월 25일 : 화성 중력에 의한 비행 가속  
2007년 11월 13일 : 지구 중력에 의한 두번째 비행 가속
2008년  9월  5일 : 소행성 스타인스(Steins) 근접 비행
2009년 11월 13일 : 지구 중력에 의한 세번째 비행 가속
2010년  7월 10일 : 소행성 루테시아(Lutetia) 근접 비행
2011년  6월  8일 : 심우주 동면 시작
2014년  1월 20일 : 재가동 시작
2014년  8월  6일 : 혜성 도착
2014년 11월 12일 : 필레 탐사선 착륙
2015년  8월 13일 : 태양 최근접 통과
2015년 12월 31일 : 임무 종료

 

 

 

4. 주요 재원

 

CREDIT : ESA - Rosetta’s instruments

 

로제타 호는 2.8 x 2.1 x 2.0 미터 크기의 알루미늄 상자이다.

로제타 호의 과학 장비들은 모두 박스 상단에 장착되어 있으며 서브시스템들은 하단에 위치하고 있다.

안쪽 면에는 2.2미터 구경의 접시 안테나가 장착되어 있으며  그 반대편에는 착륙선이 장착되어 있다.

 

두 개의 거대한 태양 전지판이 양쪽으로 펼쳐져 있는데 각 날개는 32제곱미터의 너비를 가지며 한 쪽 끝에서 반대쪽 끝까지 32미터 길이이다.

각각의 태양 전지판은 다섯개의 판넬로 구성되어 있으며 최대의 태양빛을 받을 수 있도록 180도 회전이 가능한 구조이다.

 

발사시 중량 : 로제타 호 : 2900kg - 추진체 1670kg, 과학장비 탑재중량 : 165kg
필레 탐사선 : 100kg

 

로제타 호의 크기 : 2.8 x 2.1 x 2.0 미터 + 14미터 길이의 두 개 태양 전지판

 

로제타 호 탑재 장비 :
ALICE Ultraviolet Imaging Spectrometer : 자외선 분광 화상기
CONSERT Comet Nucleus Sounding : 혜성핵 음파 청취기
COSIMA  Cometary Secondary Ion Mass Analyser : 혜성 이온부산물 질량 분석기
GIADA Grain Impact Analyser and Dust Accumulator : 먼지 축적기 및 입자 분석기
MIDAS Micro-Imaging Analysis System : 마이크로 화상분석 시스템
MIRO Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter : 로제타 탐사선 마이크로파 장비
OSIRIS Rosetta Orbiter Imaging System : 로제타 화상 시스템
ROSINA Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis : 이온 및 중성입자 분광분석기
RPC Rosetta Plasma Consortium : 로제타 플라즈마 컨소시엄
RSI Radio Science Investigation : 라디오 과학 탐사장비
VIRTIS Visible and Infrared Mapping Spectrometer : 가시광선 및 적외선 매핑 분광기

 

필레 착륙선 탑재 장비 :

APXS Alpha Proton X-ray Spectrometer : 알파 양자 X선 분광기
CIVA / ROLIS Rosetta Lander Imaging System : 착륙선 화상화 시스템
CONSERT Comet Nucleus Sounding : 혜성핵 음파 청취기 
COSAC Cometary Sampling and Composition experiment : 혜성 샘플 및 구성성분 실험기
MODULUS PTOLEMY Evolved Gas Analyser : 가스 분석기
MUPUS Multi-Purpose Sensor for Surface and Subsurface Science : 혜성표면 및 지하 다목적 센서 
ROMAP RoLand Magnetometer and Plasma Monitor : 롤렌드 자기 탐지기 및 플라스마 모니터기
SD2 Sample and Distribution Device : 샘플 및 분포 측정기
SESAME Surface Electrical Sounding and Acoustic Monitoring Experiment : 표면 전자음파 및 음향 모니터링 장비 

 

참고 출처 :

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/The_Rosetta_orbiter
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Europe_s_comet_chaser
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Rosetta_factsheet
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Rosetta_factsheet

 

 

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          왜소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346957
          소행성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346956
          혜성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346955
          유성 :  https://big-crunch.tistory.com/12346954