NASA, 탐사용 헬리콥터로 2028년 화성에 원자로 발사

NASA가 최초의 핵 추진 우주선을 화성에 보낼 계획을 발표했습니다. SR-1 Freedom이라는 이름의 우주 원자로-1 Freedom은 2028년 12월에 발사될 예정이며 약 1년 후 Skyfall이라는 임무를 통해 붉은 행성에 도착할 예정입니다. 이 여정에는 화성의 지형을 매핑하고 미래에 인간이 착륙할 수 있는 가능한 장소를 탐색하는 세 대의 소형 헬리콥터가 포함됩니다.

이 발표는 Ignition 이벤트 중에 이루어졌으며, 여기서 기관은 전반적인 우주 탐사 전략도 재정의했습니다. 이는 화성에 대한 또 다른 임무일 뿐만 아니라 심우주의 핵 시스템에 대한 규제 및 출시 선례를 설정하는 이정표입니다. NASA는 SR-1 Freedom을 미래 임무의 추진과 건설 모두를 위한 전환점으로 묘사합니다.

원자로와 혁명적인 추진시스템

임무의 핵심은 핵 전기 추진(NEP)이라는 시스템에 연결된 핵분열 원자로입니다. Voyager와 같은 기존 탐사선에 사용되는 열전 발전기와 달리 이 시스템은 단순히 기기에 전력을 공급하는 것이 아닙니다. 그것은 깊은 우주를 통해 우주선을 추진합니다.

작동은 간단합니다. 원자로가 열을 생성하고, 이 열이 전기로 변환되어 고효율 추진기에 전력을 공급합니다. 이는 태양으로부터 멀리 떨어져 불안정하게 작동하는 대형 태양광 패널에 대한 의존성을 제거합니다. NEP를 장착한 우주선은 깊은 우주에서 안정적이고 지속적으로 이동하여 이전에는 이론적인 임무만 수행할 수 있었습니다.

구별은 매우 중요합니다. 방사성동위원소 열전 발전기는 탑재된 전력을 제공하지만 아무것도 추진하지는 않습니다. NEP 시스템은 능동 추진 시스템입니다. 이로 인해 이 기술은 햇빛이 약해지고 에너지 수요가 급격히 증가하는 태양계 지역에 특히 매력적입니다. NASA는 목성과 그 너머의 경우 NEP가 고출력 우주선을 위한 유일한 실행 가능한 옵션이라고 주장합니다.

지하수 탐색 헬기 3대

SR-1 Freedom이 화성에 도착하면 2021년 2월 Perseverance 로버와 함께 착륙한 소형 항공기인 Ingenuity에서 영감을 받은 헬리콥터 3대가 출시될 예정입니다. Ingenuity는 2024년 1월 운영을 중단하기 전까지 72회의 성공적인 비행을 수행했습니다.

새로운 헬리콥터는 보다 구체적인 임무를 수행합니다.

• 미래의 우주비행사가 착륙할 수 있는 장소 탐색
• 카메라와 지상 침투 레이더를 사용하여 지형 지도 작성
• 표면의 위험 및 장애물 식별
• 지하수 얼음 퇴적물 찾기
• 얼음 크기, 깊이 및 특성 결정

얼음의 목적은 과학 그 이상입니다. 인간이 화성에서 오랜 기간 동안 일하려면 얼어붙은 물은 생존의 문제입니다. 이는 식수를 제공하고 연료 생산을 가능하게 하며 일상적인 운영을 가능하게 할 것입니다. NASA 우주 원자로 사무국의 프로그램 책임자인 Steve Sinacore는 다음과 같이 설명했습니다. 헬리콥터는 크기, 깊이 및 중요한 특징과 함께 얼음 퇴적물의 위치를 ​​파악하여 얼음 퇴적물의 지도를 작성합니다.

헬리콥터를 출시한 후 NASA는 SR-1 Freedom이 태양계를 통과하는 여행을 계속할 계획이지만 이 단계는 아직 완료되지 않았습니다. 기관은 원자로를 단순한 전달 시스템이 아닌 성장 잠재력이 있는 플랫폼으로 취급하고 있는 것으로 보인다.

NASA의 광범위한 우선순위 재설정

Skyfall의 발표는 에이전시 내에서 훨씬 더 큰 개편을 동반했습니다. 주요 변경 사항 중 NASA는 달 궤도를 도는 우주정거장인 게이트웨이(Gateway) 개발을 중단했습니다. 자원은 달 표면에 영구 기지를 건설하는 데 사용되었습니다.

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달 계획은 3단계로 구성됩니다. 작은 서식지를 갖춘 초기 인프라, 국제 파트너(일본, 이탈리아, 캐나다)와 함께 반영구적 시설로 확장, 최종적으로 표면에 인간 존재 지속. NASA 관리자 Jared Isaacman은 긴급성을 직설적으로 설명했습니다. 이 강대국 경쟁에서 시간은 촉박하며 성공은 몇 년이 아닌 몇 달 안에 측정될 것입니다.

이 기관은 국제 우주 정거장 이후 삶의 새로운 길을 모색합니다. 저궤도에서 미국의 인간 존재에 공백을 두는 대신, 중앙 정부 모듈을 정거장에 부착하고 시간이 지남에 따라 상업용 모듈을 추가하는 계획을 연구하고 있습니다. 이러한 상용 부품은 분리되어 독립적으로 작동될 수 있습니다. 3월 25일 정보요청이 오픈되었습니다.

Skyfall 이후의 전체 공간 일정

타이탄으로 향하는 핵추진 옥토콥터 탐사선 드래곤플라이(Dragonfly)는 2028년에 발사되어 2034년에 도착할 예정입니다. 토성의 달인 타이탄은 유기 물질이 풍부한 환경으로 알려져 있어 태양계에서 이러한 유형의 탐사에 가장 흥미로운 장소 중 하나입니다.

다른 임무는 다음과 같습니다:

• 2028년에 화성으로 가는 유럽 우주국의 로절린드 프랭클린 탐사선
• 올 가을 발사될 낸시 그레이스 로마 우주망원경(암흑에너지에 초점)
• 대류 폭풍 역학을 측정하는 내년의 새로운 지구 과학 임무
• 2027년부터 30대의 로봇 착륙선을 목표로 하는 상업용 달 페이로드 서비스 프로그램

원자로가 패러다임 전환을 나타내는 이유

SR-1 Freedom의 실질적인 중요성은 탑재된 헬리콥터를 초월합니다. 핵 전기 추진은 현재 옵션보다 심우주 화물 운송을 훨씬 더 효율적으로 만들 것입니다. 목성 또는 그 너머로의 임무를 수행하는 경우 이는 고성능 우주선에 실행 가능한 유일한 옵션입니다.

이는 원자로에 일반적인 과학 비행과 다른 상태를 제공합니다. 화성에 관한 질문에 답하는 것만이 아닙니다. 이는 수년 동안 더 야심찬 임무를 방해해온 운송 문제를 해결하는 것입니다. 햇빛과 관계없이 자체 추진 에너지를 생성할 수 있는 우주선은 전반적으로 설계 선택을 변경합니다. 이는 더 무거운 탑재량을 위한 공간을 만들고, 더 큰 에너지 수요가 있는 임무를 가능하게 하며, 미래의 핵 시스템을 덜 예외적이고 더 일상적으로 만드는 데 필요한 규칙과 공급망을 만드는 데 도움이 됩니다.

NASA의 공식 설명에 따르면 이 임무는 단순히 과학적 데이터를 수집하는 것이 아니라 발사 선례, 규제 선례 및 산업 역량을 창출하는 것을 목표로 합니다. SR-1 Freedom은 향후 핵 임무의 승인, 건설 및 비행을 촉진할 것으로 예상됩니다. 이는 단순히 헬리콥터 세 대를 화성에 착륙시키는 것보다 훨씬 더 큰 작업입니다.