착륙선(우주선)
Lander (spacecraft) | 이 글은 검증을 위해 인용구가 추가로 필요하다.– · · 책· · (2020년 9월)(이 템플릿 하는 |
착륙선은 천문체의 표면을 향해 하강하는 우주선이다.[1][page needed]표면에 닿았을 때 탐침을 손상시키거나 파괴하는 경착륙을 하는 충격 탐침과는 반대로, 착륙선은 탐침이 기능을 유지한 후에 연착륙한다.
대기권이 있는 신체의 경우, 착륙은 대기권 진입 후 발생한다.이러한 경우에, 착륙선들은 낮은 터미널 속도를 유지할 수 있을 만큼 속도를 늦추기 위해 낙하산을 사용할 수 있다.소형 착륙 로켓은 착륙선 속도를 낮추기 위해 충돌 직전 발사하는 경우도 있다.착륙은 중력이 낮은 천체를 위해 착륙 후 부착 메커니즘(필라에가 사용하는 메커니즘 등)을 추가할 수 있는 제어 강하 및 착륙 기어로 설정될 수 있다.일부 임무(예: Luna 9 & Mars Pathfinder)는 전통적인 착륙 장비를 더 활용하기보다는 착륙선의 충격을 완화하기 위해 팽창식 에어백을 사용했다.
충돌의 결과를 연구하기 위해 의도적으로 고속 충격이 계획되었을 때, 우주선을 임팩터라고 부른다.[2]
몇몇 육상 기구는 착륙선이나 임팩터 탐사 대상이 되어 왔다.그 중에는 지구의 달, 금성, 화성, 수성, 토성의 위성 타이탄, 그리고 소행성과 혜성이 있다.
랜더스
달의
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1959년 루나 2호를 시작으로 달 표면에 도달한 최초의 우주선은 착륙선이 아닌 임팩터였다.그들은 소련 루나 프로그램이나 미국 레인저 프로그램의 일부였다.
1966년 소련 루나 9호는 달 연착륙을 달성하고 사진 자료를 지구로 전송한 최초의 우주선이 되었다.American Survey 프로그램(1966–1968)은 아폴로가 안전하게 착륙할 수 있는 곳을 결정하기 위해 고안되었다.그 결과, 이러한 로봇 미션들은 달 흙을 시료화하고 먼지 층의 두께를 결정하는데 부드러운 착륙선이 필요했는데, 이것은 측량사 이전에는 알려지지 않았다.
미국이 추진한 아폴로 달 모듈(1969–1972)은 탐사선(1971–1972)과 소련의 대형 로봇 착륙선(1969–1973)과 루녹호드(1970–1973), 샘플 귀환 임무(1970–1976)는 로켓 하강 엔진을 이용해 우주인과 달 탐사선 연착륙을 했다.
이전에 "Lunar Surface Access Module" 또는 "LSAM"으로 알려진 Altair 우주선은 프로젝트 Constellation이 취소되기 전에 Constellation 프로그램의 계획된 착륙선이었다.
2012년[update] 8월 현재 NASA는 로켓 하강 엔진을 사용하여 달과 다른 지역에 착륙할 수 있는 차량을 개발하고 있다.이 차량들은 마이티 이글 착륙선과 모페우스 착륙선을 포함한다.프로젝트 모페우스 착륙선은 승무원이 탑승한 오르막무대를 추진하기에 충분한 추진력을 가질 수 있다.
러시아는 루나-그룬트 임무를 통해 2021년까지 달에서 샘플을 반환할 계획이다.
2013년 12월 14일 중국 창어 3호 미션과 유투(Jade Rabbit) 탐사선이 착륙했다.2019년 중국의 창어 4호 임무는 유투-2 탐사선을 달 저편에 성공적으로 착륙시켰다.[3]Chang'e 5와 Chang'e 6은 샘플 복귀 미션이 되도록 설계되었다.[4]창어 5호는 현재 2020년, 창어 6호는 2023년[5] 또는 2024년으로 계획되어 있다.[4]창어 5호 임무는 2020년 12월 1일 달에 착륙했고, 중국은 12월 16일 약 2kg의 달 샘플이 반환되면서 창어 5호 임무를 완료했다.
인도 우주연구기구의 처녀 연착륙 노력인 찬드라얀-2호의 랜더 비크람은 착륙 몇 분 전인 2019년 9월 6일 통제할 수 있는 연락이 끊겼다.[citation needed]
금성
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소련의 베네라 프로그램에는 다수의 금성 착륙선이 포함되었는데, 그 중 일부는 갈릴레오의 목성 '착륙기'와 성공적으로 착륙한 다른 착륙선들이 하강 중에 많이 찌그러졌다.1966년 베네라 3호와 1970년 베네라 7호는 각각 금성에 대한 첫 충격과 연착륙이 되었다.소련 베가 프로그램도 1985년 금성 대기에 풍선 두 개를 배치했는데, 이 풍선은 다른 행성의 최초의 공중 도구였다.
화성
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소비에트 연방의 화성 1962B는 1962년 화성에 영향을 미치려는 최초의 지구 기반 임무가 되었다.1971년 화성 3호 탐사선의 착륙선이 화성에 첫 연착륙을 실시했으나, 적색행성의 망원경 관측 이래 최악의 지구 먼지 폭풍 중 하나인 터치다운(touchdown) 이후 1분 만에 통신이 끊겼다.1971년 화성 2호와 1973년 화성 5호와 화성 6호 등 다른 착륙선 3척이 추락했거나 대기권 진입조차 하지 못했다.4대의 착륙선 모두 대기권 진입 시 에어로셸과 같은 열 차폐막을 사용했다.화성 2호와 화성 3호 착륙선은 지구에서 작동하지 않는 최초의 소형 스키 보행 화성 탐사선을 실었다.
소련은 1973년 무거운 마르소호드 화성 4NM 임무를, 1975년 화성 샘플링 화성 5NM 임무를 계획했으나, 결코 성공적으로 비행하지 못한 N1 슈퍼랜처가 필요했기 때문에 둘 다 일어나지 않았다.1979년 2중 발사된 소련 화성 5M(마르스-79) 샘플 반환 임무가 계획됐으나 복잡성과 기술적 문제로 취소됐다.
바이킹 1호와 바이킹 2호는 1975년 8월과 9월에 각각 발사되었으며, 각각 궤도 차량과 착륙선으로 구성되어 있다.바이킹 1호는 1976년 7월 바이킹 2호에 착륙했고, 1976년 9월에는 착륙했다.바이킹 프로그램 로버들은 화성 착륙선들 중 처음으로 성공한 것이었다.이 임무는 1983년 5월 두 명의 착륙선이 모두 사망한 후 끝났다.
1970년대에 미국은 보이저-마스 임무를 계획했다.이것은 하나의 새턴 V 로켓에 의해 발사된 2개의 궤도선과 2개의 착륙선으로 구성되었을 것이지만, 그 임무는 취소되었다.
화성 96은 소련 이후 최초의 복잡한 러시아 임무로 궤도, 착륙선, 침투기가 있었다.1996년으로 계획되어 발사에서 실패했다.이 임무의 계획된 반복인 화성 98은 자금 부족으로 취소되었다.
1996년 12월 미국 마스 패스파인더가 발사돼 1997년 7월 '소저너'라는 이름의 최초의 연기 탐사선을 화성에 방사했다.1997년 9월에 실패했는데, 아마도 추운 기온에 의한 전자장치 고장 때문일 것이다.Mars Pathfinder는 취소된 Mars Environmental Survey 프로그램의 일부였으며, 1999-2009년에 계획된 16척의 착륙선이었다.
화성 극지 착륙선은 수면에 도달하기 전인 1999년 12월 3일 통신을 중단했으며 추락한 것으로 추정된다.
유럽 비글 2호 착륙선은 화성 익스프레스 우주선에서 성공적으로 배치되었지만 2003년 12월 25일 착륙을 확인하는 신호가 수신되지 않았다.2004년 2월 6일 비글 2호가 분실 판정을 받았다.제안된 2009년 영국 비글 3호 착륙선 임무는 과거든 현재든 생명을 찾기 위해 채택되지 않았다.
2007년 또는 2009년의 프랑스/ESA NetLander 미션은 궤도선 한 대와 4대의 착륙선을 가지고 있었는데, 너무 비싸다는 이유로 취소되었다.Mars MetNet이라고 불리는 2011-2019년의 다중 착륙선 임무인 그것의 후계자는 ESA에 의해 채택되지 않았다.
2003년 6월과 7월에 미국 화성 탐사 로봇 스피릿과 오퍼튜니티가 발사되었다.그들은 충격을 완화하기 위해 에어백과 낙하산을 특징으로 하는 착륙선을 이용하여 2004년 1월에 화성 표면에 도달했다.스피릿은 디자인 수명이 5년 이상 지난 2010년에 기능을 중단했다.[6]오퍼튜니티는 2017년 2월 13일 현재 설계 수명을 10년 이상 초과해 사실상 사망 판정을 받았다.[7]
미국 우주선 피닉스는 2008년 5월 25일 낙하산과 로켓 하강 엔진을 결합해 화성 표면에 연착륙하는 데 성공했다.
탐사선 큐리오시티호를 실은 화성과학연구소는 2011년 11월 26일 NASA에 의해 성공적으로 발사되었다.그것은 2012년 8월 6일 화성 게일 분화구의 아이올리스 팔루스 지역에 착륙했다.
중국은 2020년 7월 23일 톈원-1 임무를 개시했다.그것은 궤도선, 착륙선, 240킬로그램의 탐사선을 포함한다.이 궤도선은 2021년 2월 10일에 궤도에 올려졌다.즈후롱은 2021년 5월 14일 연착륙에 성공해 2021년 5월 22일 실전 배치됐다가 2021년 6월 1일 화성에 원격 카메라를 떨어뜨렸다.
착륙선 이용 등 화성 탐사는 오늘날까지 계속되고 있다.이 가운데 러시아는 2026년경 화성탐사선 화성탐사선 화성-그룬트(Mars-Grunt)를 계획했다.
MarsLander 및 Rover 사이트와 오버레이된 화성의 글로벌 지형에 대한 대화형 이미지 맵.이미지 위에 마우스를 올려 놓으면 60개 이상의 주요 지리적 피쳐의 이름이 표시되고 해당 피쳐에 연결하려면 클릭하십시오.기본 지도의 색상은 NASA의 화성 탐사선 '레이저 고도계'의 데이터를 바탕으로 상대적 고도를 나타낸다.흰색과 갈색은 가장 높은 고도(+12~+8km), 분홍색과 빨간색(+8~+3km), 노란색은 0km, 녹색과 파란색은 낮은 고도(-8km까지)를 나타낸다.축은 위도, 경도, 극지방은 주목한다. 화성 위성
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화성 궤도를 선회하는 탐사선에 의해 행해진 몇몇 플라이비들은 화성 위성 포보스와 데이모스에 대한 영상과 다른 데이터를 제공했지만, 이들 위성들 중 단지 몇 개만이 이 위성들의 표면에 착륙하려고 의도된 것이다.1988년 소련 포보스 프로그램 하에서 두 개의 탐사선이 성공적으로 발사되었지만 1989년에는 우주선 시스템의 고장으로 인해 포보스와 데이모스에 착륙을 계획하지 않았다.소련의 포보스-그룬트 탐사선은 2012년 포보스에 대한 샘플 반환 임무였으나 2011년 발사 후 실패했다.
2007년 유럽우주국(EADS)과 EADS 아스트리움(EADS Astrium)이 착륙선과 샘플 복귀로 2016년까지의 포보스 임무를 제안·개발했지만, 프로젝트로 머물렀다.2007년 이후 캐나다 우주국은 포보스 정찰과 국제 화성 탐사선(PRIM)이라는 이름의 포보스에 대한 임무를 고려했다. 포보스 정찰과 국제 화성 탐사선은 인공위성과 착륙선을 포함한다.최근 제안에는 2008년 NASA 글렌 연구 센터 포보스와 데이모스 샘플 반품 미션, 2013년 포보스 조사관, OSIRIS-REX II 미션 개념이 포함되어 있다.
일본항공우주탐사국(JAXA)은 포보스를 겨냥한 샘플 귀환 임무인 화성탐사선(MMX)을 2024년 발사할 계획이다.[8]MMX는 CNES와 독일항공우주센터(DLR)가 공동 개발한 로버를 전개하는 것과 함께 포보스로부터 여러 차례 시료를 착륙·수집할 예정이다.[9]우주선은 corer 샘플링 메커니즘을 사용하여 최소 10g의 샘플을 회수하는 것을 목표로 한다.MMX는 2029년에 지구로 돌아올 것이다.[10]
러시아는 2024년경 포보스-그룬트 임무를 반복할 계획이다.
타이탄
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카시니가 토성의 위성 타이탄으로 운반한 후이겐스 탐사선은 육지나 액체에 착륙해도 살아남을 수 있도록 특별히 설계됐다.충격에도 견딜 수 있고 최소한 3분 동안 계속 작동할 수 있는지 확인하기 위해 철저히 낙하 테스트를 했다.그러나 저속 충격으로 착륙 후 2시간 이상 데이터 제공을 계속했다.2005년 타이탄에 착륙한 것은 달 밖의 행성 위성에 착륙한 첫 번째 착륙이었다.
제안된 미국 타이탄 마레 탐험가(TiME) 임무는 타이탄 북반구의 호수에서 첨벙거리며 몇 달 동안 호수 표면에 떠 있는 착륙선을 고려했다.스페인이 제안한 타이탄 호수인시투 샘플링 추진 탐사선(TALISE) 임무는 TiME 착륙선과 유사하지만 선박 통제를 위한 자체 추진 시스템을 갖추고 있다.
혜성과 소행성
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다임 소련의 임무인 베스타는 1991~1994년 실현을 위해 유럽 국가들과 협력하여 개발되었으나 소련의 해체로 취소되었다.여기에는 베스타가 에어로스타트(풍선 또는 비행선)와 소형 착륙선 또는 침투기를 전달하는 화성 플라이비(flyby)가 포함됐고, 그 다음으로는 세레스 또는 4 베스타의 플라이비(flyby)와 그 중 하나에 대형 침투기가 충격을 주는 다른 소행성들이 있었다.[clarification needed]
NASA가 취소한 랑데부 소행성 플라이비 혜성은 1995년 발사, 2001년 혜성 핵에 침투제 착륙을 고려했다.
작은 태양계 몸체(태양계의 달, 행성, 왜성이 아닌 물체)에 최초로 착륙한 것은 NEAR가 원래 착륙할 수 있도록 설계되지 않았음에도 불구하고 2001년 소행성 433 에로스의 NEAR 슈메이커 탐사선에 의해 수행되었다.
하야부사 조사는 2005년 이토카와 25143번지에 착륙을 여러 차례 시도했으나, 탐사선을 투입하는 데 실패하는 등 엇갈린 성공을 거두었다.중력이 낮은 몸에 랑데부해 착륙하도록 설계된 하야부사는 소행성에 착륙한 두 번째 우주선이 되었고, 2010년에는 소행성에서 귀환하는 첫 번째 샘플 임무를 맡았다.
2004년 3월 2일 발사된 로제타 탐사선은 2014년 11월 12일 최초의 로봇 착륙선 필레를 추류모프-게라시멘코 혜성에 착륙시켰다.그러한 물체의 중력이 극히 낮기 때문에, 착륙 시스템에는 혜성 표면에 케이블을 고정시키고 착륙선을 끌어내리기 위한 작살 발사기가 포함되어 있었다.
일본(JAXA)은 2014년 하야부사2 소행성 우주탐사선을 발사해 2018~2019년 여러 착륙 부품(미네르바 2호와 독일 이동 소행성 표면 정찰기(MASCOT) 착륙선과 소형 휴대형 임팩터(SCI) 침투기를 탑재해 2020년까지 지구로 샘플을 돌려보냈다.
중국 우주국은 2020년대에 일어날 Ceres에서 샘플 회수 임무를 설계하고 있다.[11]
수성.
2018년 10월 발사돼 2025년 12월 수성에 도달할 것으로 예상되는 ESA의 수성 베피콜롬보 임무는 원래 수성 표면 소자(MSE)를 포함하도록 설계됐다.착륙선은 영상 시스템(하강 카메라와 표면 카메라), 열 흐름과 물리적 특성 패키지, 알파 입자 X선 분광계, 자력계, 지진계, 토양 침투 장치(몰레), 마이크로 로버로 구성된 7kg의 탑재체를 운반했을 것이다.MSE는 2003년 예산상의 제약으로 인해 취소되었다.[12]
목성의 위성
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몇 개의 목성 탐사선은 달에 대한 많은 영상과 다른 데이터를 제공한다.목성의 달에 착륙하는 몇몇 제안된 임무는 취소되거나 채택되지 않았다.이 소형 핵추진 유로파 착륙선은 2006년에 취소된 NASA의 목성 얼음 달 탐사선 (JIMO) 임무의 일부로 제안되었다.
현재 ESA는 러시아 가니메데 랜더가 2033년경 가니메데에 연착륙하는 등 2022년 주피터 아이스문 탐험기(JUICE) 임무를 발사할 예정이다.또한, NASA는 2025년에 계획된 Europa Clipper 임무에서 NASA가 제안한 궤도 비행선을 따라 비행할 수 있는 착륙선이나 임팩터를 설계할 기회를 ESA에 제공했다.Europa는 얼음 표면 아래에 물이 있다는 가설을 세우고 있기 때문에, 달에서 물의 존재를 확인하고 물의 특성을 결정함으로써 그 거주성을 조사하고 그 우주 생물학적 잠재력을 평가하기 위해 임무가 보내진다.로봇 표면 임무에 문제를 일으킬 수 있는 유로파와 목성 주변의 높은 방사선 환경에도 불구하고, NASA의 유로파 랜더 임무는 여전히 고려 중에 있으며 향후 임무를 위한 꾸준한 로비 활동을 하고 있다.러시아의 라플라스-P는 현재 취소된 NASA/ESA Europa 목성 시스템 미션(EJSM)/Laplace 공동 임무의 일부로 포함되도록 제안되었지만 향후 임무의 선택사항으로 남아 있다.또 다른 제안은 정보를 수집할 수 있는 자율 수중 차량(AUV 또는 "하이드로봇")을 배치하는 해저에 도달할 때까지 얼음을 녹이는 대형 핵추진 '멜트 탐사선'(cryobot)을 제안한다.
임팩터
딥 스페이스 2
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딥 스페이스 2 임팩터 탐사선은 다른 행성의 표면 아래로 침투한 최초의 우주선이 될 예정이었다.그러나 1999년 12월 3일 화성 대기권 진입 과정에서 지구와 교신이 끊긴 모선 화성 극지 착륙선(Mars Polar Lander)이 유실되면서 임무는 실패했다.
딥 임팩트
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템펠 1 혜성은 2005년 7월 4일 NASA의 딥 임팩트 탐사선이 방문했다.형성된 충격 분화구는 폭 200m, 깊이 30~50m로 과학자들은 규산염, 탄산염, 스몰타이트, 비정형 탄소, 다순환 방향족 탄화수소의 존재를 발견했다.
문 임팩트 프로브
인도 국가우주연구기관인 인도우주연구기구(ISRO)가 개발한 달 충돌탐사선(MIP)은 ISRO의 찬드라얀-1 달 원격 감지궤도선에 의해 2008년 11월 14일 발사된 달 탐사선이다.찬드라얀 1호는 2008년 10월 22일에 발사되었다.그것은 달에서 물의 존재를 발견하게 했다.[13][14]
크로스
달 분화구 관측 및 감지 위성(LCROSS)은 NASA가 달 극지방에서 검출된 수소의 성질을 결정하는 저비용 수단을 수행하기 위해 운용한 로봇 우주선이었다.[15]LCROSS의 주요 임무는 달의 극지방 근처에 영구적으로 그늘이 드리워진 분화구에서 얼음의 존재를 탐사하는 것이었다.[16]LCROSS는 달 전구 로봇 프로그램의 일환으로 2009년 6월 18일 달 정찰 궤도선(LRO)과 함께 발사되었다.LCROSS는 발사체가 사용한 센타우르 상층 로켓단이 달 남극 근처의 분화구 카베우스를 타격함으로써 발생하는 충격과 잔해로부터 데이터를 수집하고 중계하기 위해 설계되었다.Centaur는 UTC 11:31에 2009년 10월 9일에 성공적으로 영향을 미쳤다."셰퍼딩 우주선"(LCROSS 우주선 탑재)[17]은 센타우르스의 잔해 플럼을 타고 내려와 데이터를 수집하고 중계한 뒤 6분 뒤인 11시37분 UTC에 충격을 주었다.이 프로젝트는 카베우스에서 물을 발견하는 데 성공했다.[18]
메신저
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수성에 대한 NASA Messenger (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, Ranging) 임무는 2004년 8월 3일에 발사되었고 2011년 3월 18일에 지구 궤도에 진입했다.Messenger는 지도 제작에 이어 2015년 4월 30일에 수성 표면에 충격을 주도록 지시받았다.수성에 대한 우주선의 충돌은 2015년 4월 30일 오후 3시 26분경에 발생하여 지름 16m로 추정되는 분화구를 남겼다.
아이다
ESA의 AIDA 임무 개념은