우주는 인류의 끊임없는 호기심을 자극하는 무한한 공간이죠. 이 호기심이 엄청난 기술과 지식의 진보를 이끌어냈습니다. 인류의 미래는 화성이 답일까? 오늘은 화성 탐사선의 역사를 알아 보겠습니다.
인간이 우주를 정복하기 위해 걸어온 여정 – 화성 탐사선
Marsnik 1 & 2 (1960) – 소련
Marsnik 1과 Marsnik 2는 소련이 1960년에 발사한 첫 화성 탐사선입니다. 이들은 또한 소련의 첫 번째 행성간 탐사 계획의 일부였으며, “Mars 1M”이라고도 불립니다. Marsnik 계획의 목표는 화성 궤도에 진입하여 행성과 그 대기에 대한 정보를 수집하는 것이었습니다.
Marsnik 1 (1960년 10월 10일 발사)과 Marsnik 2 (1960년 10월 14일 발사) 모두 발사과정에서 문제가 발생하여 화성 탐사 임무를 성공적으로 수행하지 못했습니다.
Marsnik 1은 로켓 제 1단의 추진력 문제로 인해 지구 궤도에 도달하지 못했습니다. 그 결과 데드록 궤도에 빠졌고 지구 대기로 재진입하게 되었습니다.
Marsnik 2는 지구 궤도 탈출에 성공했지만, 2차 전력 부스터 고장으로 인해 발사 직후 궤도가 크게 이탈했고 항해 불능 상태에 이르렀습니다. 여기에 추가적으로 통신 장애가 발생하여 탐사선과의 접촉이 끊겼습니다.
두 탐사선 모두 화성까지 도달하지 못했지만, 이러한 초기 시도는 소련이 국제 행성간 탐사 경쟁에 참가하게 된 계기가 되었습니다. 이 후 소련은 화성 탐사의 다양한 시도를 계속하게 되고 이는 미래의 우주 탐사 발전에 중요한 역할을 하게 됩니다.
Sputnik 22 & 24 (1962) – 소련
Sputnik 22와 Sputnik 24는 1962년에 소련이 발사한 화성 탐사선입니다. 이들은 화성 궤도에 도달하여 화성과 그 대기에 대한 상세한 정보를 수집하려는 목표를 가지고 있었습니다. 하지만 두 탐사선 모두 발사와 궤도 진입 과정에서 문제가 발생하여 성공적인 화성 탐사를 수행하지 못했습니다.
Sputnik 22 (1962년 10월 24일 발사)는 “Mars 2MV-4 No.1″로도 알려져 있습니다. 지구를 탈출하기 위해 로켓 추진 단계에서 문제가 발생하였고, 결국 지구 궤도를 탈출하지 못했습니다. 남은 추진 물질이 불에 의해 폭발하여 발사는 실패로 끝났습니다.
Sputnik 24 (1962년 11월 4일 발사)는 “Mars 2MV-3 No.1″로도 알려져 있습니다. 지구 근방에서 발사체가 무거운 지구 중력을 견디기 위한 4차 추진 단계에서 문제가 발생했습니다. 결과적으로 탐사선은 원래의 목적인 화성 궤도에 도달하지 못하고 지구 궤도를 돌게 되었습니다. 이후 탐사선은 1963년에 지구 대기로 점차 진입하여 소멸되었습니다.
Sputnik 22와 Sputnik 24는 화성 탐사의 성공을 이루지는 못했지만, 이러한 초기 시도는 소련과 다른 국가들에게 국제 행성간 탐사 경쟁에 참여하게 하는 계기가 되었습니다. 이 후 다양한 나라들은 화성에 도달하기 위해 더욱 노력하게 되고, 기술 발전과 무한한 가능성을 제시하게 됩니다.
Mars 1 (1962) – 소련
Mars 1(1962)은 소련이 1962년 11월 1일에 발사한 화성 탐사선입니다. 이 프로젝트는 화성에 대한 초기 탐사를 목표로 했으며, 이 탐사선은 “Mars 2MV-4 No.2″라고도 불립니다. Mars 1의 주요 임무는 화성에 접근하여 새로운 사진과 화성과 그 주변의 천문학적 데이터를 수집하는 것이었습니다.
Mars 1은 당시 소련의 여러 차례 시도 중 가장 성공적인 화성 탐사선으로 길게 기억되었습니다. 이번 발사에서는 지구 궤도를 원활하게 탈출하여 화성으로 향하는 여정에 착수했습니다. 그러나 1963년 3월, 탐사선이 화성에 접근할 예정으로 남은 거리가 약 106,000 km(65,865 마일) 정도 남았을 때, Mars 1와 지구 간 통신이 갑자기 끊기게 됩니다. 이에 따라 탐사 선은 예정된 임무를 완료하지 못하게 되었습니다.
원인은 탐사선의 지향 장치에서 문제가 발생한 것으로 추정됩니다. 이로 인해 탐사선은 태양광 패널을 통한 전력 공급이 줄어든다는걸 인지하지 못했습니다. 이로 인해 배터리 전력이 소진되어 통신이 끊긴 것으로 추측되어집니다.
비록 Mars 1이 성공적으로 화성까지 도달하지 못했지만, 소련은 이를 계기로 화성과 다른 행성을 탐사하기 위해 더욱 강력한 탐사선들의 발사와 더욱 발전된 기술을 개발하는데 노력을 기울였습니다. 이러한 노력은 소련의 다양한 화성 시도들을 가능하게 하는 길잡이 역할을 하게 되었습니다.
Mariner 3 & 4 (1964) – 미국
Mariner 3와 Mariner 4는 1964년에 미국이 발사한 화성 탐사선입니다. 이들은 NASA의 Mariner 계획의 일부이며, 하나는 비행 및 통신 실험, 사진 촬영, 밀리 지구의 방사선 벨트와 태양 입자에 대한 데이터 수집 등을 목표로하고 있었습니다. 이 프로젝트는 미국의 첫 번째 화성 비행 시도로, Mariner 3와 Mariner 4는 합작 연구 계획의 일부였습니다.
Mariner 3 (1964년 11월 5일 발사)는 Mariner 계획의 첫 번째 화성 탐사 항공기였지만, 발사 때 파손된 Protective Shroud로 맥락에 대한 정보를 얻지 못했습니다. 그 결과 로켓 제어 방향이 크게 이탈되어, 궤도를 이탈하게 되었습니다. 결국, NASA는 이 탐사선과의 접촉을 포기하게 되었습니다.
Mariner 4 (1964년 11월 28일 발사)는 Mariner 계획의 두 번째 화성 탐사 항공기였으며, 성공을 거두었습니다. 이 탐사선은 1965년 7월 15일에 화성 근접 비행을 수행하였고, 인류가 처음으로 화성 밀접 사진을 획득한 것입니다. 또한 Mariner 4는 중성자 및 감마선 검출 장치, 태양 플라즈마 검출기, 자성장 측정 장치 등 다양한 과학적 장비를 갖추고 있었습니다. 이 장비들을 통해 화성과 태양계에 대한 중요한 관측 데이터를 회수하였습니다.
Mariner 4의 성공적인 임무는 미국의 화성 탐사를 격려하였으며, 이후 다양한 Mariner 계획의 화성관측 및 행성간 탐사의 발전에 크게 기여하였습니다. 이러한 시도들이 미래의 우주 탐사 발전에 중요한 역할을 하게 되었습니다.
Zond 2 (1964) – 소련
Zond 2는 1964년 소련이 발사한 화성 탐사선입니다. 이 탐사선은 1964년 11월 30일 발사되었으며, 소련의 Zond 계획의 일부로, 화성에 대한 연구와 탐사에 관한 정보를 수집하는 것이 주요 목표였습니다. Zond 2는 그 이전의 비행 시도들에서 배운 교훈을 바탕으로 개선된 기기와 장비를 탑재하고 있었습니다.
Zond 2는 발사 이후에도 정상적으로 우주를 향해 진행되었으며, 화성과의 접근 비행을 위한 다양한 준비 작업이 이루어졌습니다. 하지만 1965년 중반에 그리고 화성에 접근하기 전에, 탐사선과의 통신이 갑자기 끊겼습니다.
통신 이상은 전과정을 밝힐 수 없으나, Zond 2의 탑재된 하나의 고전력 소자 구성요소가 망가지면서 전자장비에 영향을 준 것으로 추정됩니다. 이로 인해 지상과의 연락이 끊긴 것으로 보이며, 결국 Zond 2는 화성과의 접근이 불가능하게 되었습니다.
Zond 2가 원래 목표를 성공적으로 수행하지 못했지만, 이러한 시도들은 소련의 화성 탐사 기술과 무인 탐사선 개발 및 운영 경험의 발전벙에 기여하였습니다. 이러한 시도들은 소련의 뒤이은 탐사 계획들에 도움을 주며, 또한 향후 화성 연구와 탐사에 기여하는 역할을 하게 되었습니다.
Mariner 6 & 7 (1969) – 미국
Mariner 6와 Mariner 7은 미국이 1969년에 발사한 화성 탐사선으로, 둘 다 NASA의 Mariner 계획의 일부입니다. 이들의 주요 목표는 화성의 대기와 표면의 상세한 정보를 수집하고, 이전 Mariner 4 화성 비행에서 얻은 정보를 보완하는 것이었습니다.
Mariner 6 (1969년 2월 24일 발사)와 Mariner 7 (1969년 3월 27일 발사)는 서로 독립적인 탐사선으로 디자인되었으며, 거의 동시에 발사되었습니다. 이들은 화성의 다양한 지역을 연구할 수 있는 기회를 제공하기 위해 서로 다른 궤도를 계획하였습니다.
Mariner 6는 1969년 7월 31일, 그리고 Mariner 7은 1969년 8월 5일에 공격적으로 화성의 남극 지역 및赤道 지역을 접근 비행했습니다. 이들은 각각 약 1.5 시간 동안 화성의 대기 조건 및 표면 특성에 대한 상세한 데이터와 사진을 지구로 송신하였습니다. 이로 인해 화성의 대기 구성 요소, 대기 압력, 온도 및 표면 지질 구조等에 대한 정보가 세분화되었습니다.
이 두 탐사선은 다양한 과학 장비를 갖추고 있었습니다. 이 장비에는 초적외선 분광계, 근적외선 분광계, TV 카메라, 초빙 분광계, 빛 산란계 등이 포함되어 있었습니다. 이러한 장비를 사용하여 화성의 대기에 이산화탄소가 있음을 밝혀내었고, 조약돌 형성의 지질 구조를 발견하였습니다.
Mariner 6와 Mariner 7의 성공적인 탐사 결과는 미국의 화성 탐사 계획에 큰 도움을 주었으며, 이후 계속되는 화성 연구와 탐사 프로젝트의 기초를 마련하였습니다. 이를 통해 인류는 화성의 특성에 대해 더욱 깊은 이해를 가질 수 있었습니다.
Mars 2 & 3 (1971) – 소련
Mars 2와 Mars 3는 1971년에 소련이 발사한 화성 탐사선입니다. 이들은 화성 탐색에 두드러진 전환점을 의미하는데, 이유는 이 탐사선들이 여러 항공 및 착륙 장치를 포함하여 화성에 성공적으로 도착하게 되었고, 최초의 화성 착륙 미션을 시도한 것이기 때문입니다.
Mars 2는 1971년 5월 19일 발사되었고, Mars 3는 같은 해 5월 28일에 발사되었습니다. 이 두 탐사선의 주요 목표는 화성의 대기와 표면에 대한 정보 수집, 사진 촬영, 그리고 화성에 착륙선을 안전하게 내려놓기 위한 최초의 시도였습니다.
Mars 2는 중량 때문에 여러 함정에 빠지게 되었지만, 길고 무사한 여정 끝에 화성 궤도에 도달했습니다. 그리고 착륙선을 화성 표면에 보내지만, 착륙선이 화성 표면에 너무 빠르게 내려가면서 소통이 끊겼습니다. 비록 착륙 성공은 못했지만, 이번 시도는 인류가 처음으로 화성의 표면에 착륙선을 보내려는 시도였습니다.
Mars 3는 화성 궤도에 성공적으로 도달했고, 1971년 12월 2일에 최초의 화성 착륙 성공이라는 역사적인 이정표를 달성하였습니다. 착륙선은 화성 표면에 무사히 착륙하였으며, 최초의 화성 표면 이미지를 전송하였습니다. 그러나 이미지를 전송한 후 20초만에 통신이 끊겼고, 이후에는 복구되지 않았습니다. 도덕적 또는 기술적 결함으로 인한 것으로 추정되나, 그 원인은 명확치 않습니다.
이 두 화성 미션의 성공과 실패는 화성과 비행 및 착륙 역량 발전에 기여했습니다. 이러한 시도는 향후 화성 연구와 탐사를 위한 기반을 마련한 것으로 평가되고 있습니다.
Mariner 8 (1971) – 미국
Mariner 8은 1971년에 미국이 발사한 화성 탐사선으로, 이를 통한 목표는 화성의 대기와 표면의 상세한 정보 수집과 사진 촬영이었습니다. Mariner 8은 NASA의 Mariner 계획의 일부이며, Mariner 9와 함께 발사되어 같은 계획을 수행하려 했습니다.
Mariner 8은 1971년 5월 9일에 발사되었습니다. 그러나 발사 당시 Centaur 로켓의 이중 스테이지 추진 과정에서 문제가 발생하였습니다. 이로 인해 소프트웨어 오류로 전원 공급이 중지되었고, 이로 인해 탐사선은 발사 일정에 맞춰 사용할 수 없게 되었습니다. 결국, 이 오류로 인해 Mariner 8은 지구 대기권 밖으로 전진하지 못하고 대서양에 추락하였습니다.
비록 Mariner 8은 성공적으로 우주에서의 임무를 수행하지 못했지만, 이와 동시에 발사된 Mariner 9는 올곧은 비행을 향한 원활한 진행을 이룩하여 화성 탐사 계획을 이어갔습니다. Mariner 9의 성공은 화성 연구와 미국의 우주 탐사 계획 발전에 기여하는 데 중요한 역할을 하였습니다. 이를 통해 인류는 화성을 더욱 철저하게 탐험할 수 있게 되었습니다.
Mars 4, 5, 6 & 7 (1973) – 소련
Mars 4, 5, 6, 7은 1973년에 소련이 발사한 화성 탐사선들입니다. 이들은 화성의 대기와 표면을 연구하고, 상세한 정보를 수집하며, 아주 세분화된 이미지를 전송하기 위한 목표를 가지고 있었습니다. 이 시리즈는 소련의 화성 탐사 계획의 일부로, 궤도 비행 및 착륙 임무를 포함하고 있었습니다.
Mars 4는 1973년 7월 21일 발사되었고, 화성 궤도에 진입하려 했으나, 송출 모듈의 소프트웨어 오류로 실패했습니다. 그럼에도 불구하고, Mars 4는 여전히 화성 근접에서 데이터를 전송했습니다. 이 때, 거리가 약 2,000km 떨어진 상태였습니다.
Mars 5는 1973년 7월 25일 발사되었으며, 화성 궤도에 성공적으로 들어갔습니다. 이 탐사선은 화성의 대기조건과 표면이미지에 대한 정보를 수집했지만, 누출물 문제로 인해 장비에 문제가 발생하여 궤도에서 몇 주 후에 통신이 끊겼습니다.
Mars 6는 1973년 8월 5일 발사되었으며, 탐사선은 성공적으로 화성 궤도에 진입한 후 착륙선을 투하했습니다. 몇 시간 동안 착륙선은 화성의 대기 데이터를 수집하며 하강하였지만, 표면에 착륙하기 직전에 소프트웨어 오류로 인해 통신이 끊겼습니다.
Mars 7는 1973년 8월 9일 발사되었으나, 격리 모듈과 착륙선이 지구 궤도를 떠날 때 적절한 방향의 힘이 입력되지 않았습니다. 결국 Mars 7 착륙선은 목표 궤도에서 벗어나 화성에 접근하지 못하였습니다.
이러한 결함들에도 불구하고, 소련의 Mars 4, 5, 6, 7 프로젝트는 화성 탐사와 무인우주항공업의 발전에 기여하였습니다. 이 시도들은 소련이 적대 환경에서의 로봇 항선 조작, 중력 어시스트 및 진행에 대한 세부적인 지식과 경험을 축적할 수 있게 되었습니다. 즉, 이 연구들은 향후 화성 및 다른 행성 탐사계획의 발전에 중요한 역할을 수행했습니다.
Viking 1 & 2 (1975) – 미국
Viking 1과 Viking 2는 1975년에 미국이 발사한 화성 탐사선입니다. 이들은 NASA의 화성 탐사 계획 중 중요한 구성 요소로, 화성 표면과 대기에 대한 자세한 정보를 수집하기 위한 목적을 가지고 있었습니다. 또한 이 두 탐사선은 화성에서 생명체의 존재 여부를 밝히기 위한 연구와 조사도 진행하였습니다.
Viking 1은 1975년 8월 20일 발사되었고, Viking 2는 같은 해 9월 9일에 발사되었습니다. 각각의 탐사선에는 근접관측을 할 수 있는 궤도선(Orbiter)과 화성 표면에 착륙해 정보를 수집할 수 있는 착륙선(Lander)이 포함되어 있었습니다. 이들의 주요 임무는 다음과 같았습니다:
- 화성의 지질학 및 지형학 조사
- 표면 및 대기 구성의 분석
- 화성의 대기 연구(온도, 기압 및 바람 관측)
- 생명체의 존재를 찾기 위한 실험
Viking 1과 Viking 2의 궤도선은 화성 궤도에 성공적으로 도착하였으며, 착륙선은 각각 1976년 7월 20일(Viking 1)과 1976년 9월 3일(Viking 2)에 화성 표면에 착륙했습니다. 이들 착륙선은 화성 표면에서 길고 성공적인 임무를 수행하였고, 화성의 새로운 이미지와 놀라운 과학적 결론을 가지고 돌아왔습니다. 예를 들어, 표면에 마찰력이 있는 먼지입자의 존재를 확인했습니다.
비록 화성에서 생명체를 찾지 못했으나, Viking 1과 Viking 2는 화성의 이해도와 지식을 크게 향상시켰습니다. 이들의 발견과 연구는 미국의 화성 탐사 계획에 크게 기여하여, 이후의 화성 탐사 미션이 착륙 지점의 다양성과 과학적 방법을 고려하게 되었습니다. 우주 탐사의 역사에서 중요한 위치를 차지하고 있는 Viking 1과 Viking 2의 임무가 향후 우주 탐사의 발전에 기여하게 됩니다.
Phobos 1 & 2 (1988) – 소련
Phobos 1과 Phobos 2는 1988년에 소련이 발사한 화성 및 화성의 위성인 Phobos(포보스)를 탐사하려는 계획의 일부로 출시된 탐사선입니다. 이들 탐사선의 주요 목표는 화성과 특히 그 위성인 Phobos의 표면 및 내부 구조에 대한 연구를 수행하며, 상세한 데이터를 수집하는 것이었습니다.
Phobos 1은 1988년 7월 7일 발사되었습니다. 그러나, 발사 후 약 두 달이 지난 다음 지상 제어를 위한 소프트웨어 명령에 오류로 인해 운영 중지된 상태로 전환되었습니다. 이를 복구하지 못하고 최종적으로 Phobos 1은 연락이 두절되어 임무를 수행하지 못하게 되었습니다.
Phobos 2는 1988년 7월 12일 발사되었고, 1989년 1월 화성 궤도에 성공적으로 진입했습니다. 이후 몇 주간 화성 및 Phobos에 대한 정보와 사진을 성공적으로 수집했습니다. 1989년 3월 예비 접근으로 Phobos와의 거리를 50km까지 좁혀 기록적인 수준으로 접근했습니다.
그러나, 1989년 3월 Phobos 2 접근 단계에서 통신 장애가 발생했습니다. 아마도 탐사선의 컴퓨터 시스템에 충돌로 인한 오류로 추측되나, 최종 목표 접근까지 로봇 팔을 활용하여 직접 포보스에 착륙시키는 임무를 완료하지 못했습니다.
비록 Phobos 1과 2가 최초 계획된 임무의 일부만을 완료하게 된 것이지만, 이들 탐사선은 화성과 그 위성에 대한 과학적 계획을 한 단계 더 나아가게 하는 데 기여했습니다. 이러한 시도들은 우주 탐사 기술과 운영 경험의 발전에 도움을 주며, 또한 이후 화성 및 포보스 연구에 지대한 영향을 미쳤습니다.
Mars Observer (1992) – 미국
Mars Observer는 1992년에 미국이 발사한 화성 탐사선으로, NASA의 Mars Observer Program의 일부였습니다. 이 탐사선의 주된 목표는 화성의 대기, 기후, 지질학 및 지독학을 분석하고, 상세한 지도 및 고해상도 이미지를 제작하는 것이었습니다. 이 임무는 화성의 표면과 대기의 이해를 깊게 하는 데 도움이 될 것으로 기대되었습니다.
Mars Observer는 1992년 9월 25일에 발사되었고, 11개월의 여행 후, 그 해 8월 24일 화성 근처에 도착할 예정이었습니다. 그러나, 1993년 8월 21일 화성 궤도 주입 전 탐사선에서 통신 연결이 끊겼고, 다시 회복되지 않았습니다. 잠재적 원인으로는 연료 관에서 누출된 연료가 데워진 것을 토대로 추정되고 있습니다.
Mars Observer의 임무는 계획한 대로 진행되지 않았지만, 이번 프로젝트는 다양한 부분에서 첨단 기술을 사용했습니다. 이를 통해 화성 탐사 기술의 발전과 무인 우주 항공 시스템에 대한 이해를 증진시켰습니다.
Mars Observer의 목표와 성과는 후속 미션인 Mars Global Surveyor (1996년 발사)를 통해 상당 부분 이어졌습니다. 결국, Mars Observer 프로젝트는 화성에 대한 연구를 위한 기반을 마련해 주었고, 이후의 화성 탐사에 영향을 미져 아주 중요한 역할을 수행했습니다.
Mars Global Surveyor (1996) – 미국
Mars Global Surveyor(화성급지구관측선)는 1996년에 미국이 발사한 화성 탐사선입니다. 이는 NASA의 Mars 구두점 프로그램의 시작을 알리는 임무였으며, 화성의 표면, 토양, 대기 및 전자기장에 대한 심층적인 연구를 통해 이전 실패했던 Mars Observer의 임무를 이어받았습니다.
Mars Global Surveyor은 1996년 11월 7일 발사되었으며, 1997년 9월 12일에 화성 궤도에 성공적으로 진입했습니다. 이 탐사선이 수행한 주요 임무는 다음과 같습니다:
- 고해상도 카메라를 사용한 화성 표면의 지형 및 지질학 조사
- 화성 대기의 온도, 열 발산 및 대기 구성 분석
- 몇 년 간의 화성 기후 변화를 점검하기 위한 관측
- 화성 중력장 및 전자기장의 측정
Mars Global Surveyor은 더 많은 분야들에서 정보를 수집했고 한 장소에서만 데이터를 수집하는 것이 아닌, 화성 전체의 자세한 그림을 제공하기 위해 급성지구관측 목적이라는 이름을 갖게 되었습니다.
이 탐사선은 화성의 급격한 경사면, 빙하와 같은 물의 존재 가능성, 화성의 바람에 의한 지형 변화, 대기의 먼지 악화 등 화성에 대한 중요한 발견을 했습니다. Mars Global Surveyor은 예상되는 임무 기간을 누적시키며 돌아왔고, 2006년 11월까지 화성 근접에서 성공적으로 데이터를 수집했습니다.
Mars Global Surveyor의 성과는 지구와 화성 간 과학적 이해를 넓혀주었으며, 이후의 화성 미션 계획에 중요한 영향을 미칠 수 있었습니다. 이 프로젝트로 인해 화성 연구의 발전과 우주 탐사 기술을 더욱 확장할 수 있었습니다.
Mars Pathfinder (1996) – 미국
Mars Pathfinder는 1996년에 미국 NASA에서 발사한 화성 탐사선으로, Mars Global Surveyor와 함께 “Mars Surveyor 프로그램”의 일환으로 시작되었습니다. 이 탐사선의 주요 목표는 화성의 대기 및 표면을 연구하고, 착륙 및 이동 기술을 시험하는 것이었습니다.
Mars Pathfinder는 1996년 12월 4일 발사되었으며, 1997년 7월 4일 화성에 성공적으로 착륙했습니다. 탐사선은 다음과 같은 세 가지 주요 구성 요소로 구성되어 있습니다.
- Lander: 칭송가수 이름을 따서 “Carl Sagan Memorial Station”이라 불렸습니다. 스테레오 카메라로 화성 표면을 촬영했고, 대기 및 기후 데이터를 수집하기 위한 악세서리를 갖추고 있었습니다.
- Sojourner: 불과10kg 가량의 소형 무선통신 탐색 로버로 장착된 지질학 관측장비와 토양 분석 장비를 사용하여 주변 지대를 탐사하였습니다.
- 지구와의 통신: 국제데이터 전송장치(IDT)가 설치되어있다.
Mars Pathfinder가 수행한 주요 임무는 다음과 같습니다:
-화성 표면 조건 관찰 : 스테레오카메라로 찍은 이미지들은 연구자들에게 거친화각산맥등 많은 정보들 제공
-화상 대기 상태 확인 : 낮/밤 온도분포파악하기위해 종합적인 분석 징척
-탑재된 로버 Sojourner(소조너)탐색작전시벽검증
Pathfinder는 예상보다 긴 기간 동안 작동하여 NASA에 중요한 정보를 제공해준 첫번째 인류 역사입니다
Nozomi (1998) – 일본
Nozomi (노조미), 일명 “Planet-B”는 1998년에 일본이 발사한 화성 탐사선으로, 일본 우주항공연구개발기구(ISAS)와 도쿄대학이 함께 작업한 프로젝트였습니다. 이 탐사선의 주된 목표는 화성의 대기 및 표면의 상호작용을 연구하고, 일본의 첫 화성 미션을 수행하려는 것이었습니다.
Nozomi는 1998년 7월 4일 발사되었습니다. 그러나, 발사 이후 연료 누출과 추진 로켓 무게 재현에 관한 문제가 발생했으며, 이로 인해 궤도 주입을 여러 번 시도하는 동안에도 문제가 발생했습니다. 따라서 Nozomi는 원래 예정보다 더 길고 복잡한 궤도로 우주에서 이동했습니다.
2003년에 화성 근접을 목표로 했지만, 일련의 문제로 인해 탐사선은 이 목표를 이루지 못했습니다. 2003년 12월, Nozomi는 화성을 빙 돌며 궤도에 진입하는 데 실패하였고, 지구로 돌아오지 못한 디딤돌이 됐습니다. 결국 Nozomi 임무는 2003년 12월 31일에 공식적으로 종료되었습니다.
Nozomi는 최종적으로 성공적인 화성 미션을 수행하지는 못했지만, 일본이 첫 우주 탐사 임무를 시도하려는 발걸음이었습니다. 이 실패를 극복하고, 일본은 그 후 수많은 우주 탐사 미션을 계속하여 진행하였고 원하는 결과를 얻기 위한 다양한 기술과 경험을 쌓아나갔습니다. 실제로 이러한 시도는 일본의 우주탐사 발전에도 큰 기여를 하게 되었습니다.
Mars Climate Orbiter (1998) – 미국
Mars Climate Orbiter는 1998년에 미국 NASA가 발사한 화성 탐사선입니다. 이 탐사선의 주요 목표는 화성의 대기와 표면의 원격 감사 데이터를 수집하여 화성의 기후 및 대기 매개 변수에 대한 이해를 향상시키는 것이었습니다. 또한 이 탐사선은 1997년에 발사된 Mars Pathfinder 및 Mars Global Surveyor와 함께 작동하여 통신 및 연구 지원을 제공하려는 계획이었습니다.
Mars Climate Orbiter는 1998년 12월 11일 발사되었고, 화성 궤도에 진입하려 했으나, 1999년 9월 23일 궤도 주입 시도 중 실패하였습니다. 계산에서 일어난 단위 변환 오류가 원인으로 지목되었습니다. 이 단위 오류로 인해 탐사선은 예상보다 낮은 고도로 진입하여 화성 대기에 의해 소실되어 버렸습니다.
Mars Climate Orbiter의 미션 중 실패했지만, 이러한 사건은 미래 우주 탐사에서 적용될 수 있는 양질의 통제 및 관리 프로세스를 촉진하게 되었습니다. 또한 이 사건은 정교하고 철저한 데이터 검증 및 통신을 통해 국제 항공 우주 커뮤니티의 협력을 원활하게 유지할 수 있음을 상기시켰습니다. 이러한 교훈 덕분에 화성에 대한 이후의 미션들은 더욱 체계적인 계획과 정교한 관리로 발전하게 되었습니다.
Mars Polar Lander & Deep Space 2 (1999) – 미국
Mars Polar Lander와 Deep Space 2는 1999년에 미국 NASA가 발사한 화성 탐사선입니다. 이들 두 탐사선은 함께 발사되어 화성의 남극에 대한 연구를 지향하며, 화성에서의 물이 있다는 가설을 입증하는데 도움을 주었습니다.
Mars Polar Lander는 1999년 1월 3일 발사되었습니다. 주요 목표는 남극에서 수증기와 흙 표본을 분석하여 환경 및 기후 변화에 대한 정보를 얻는 것이었습니다. 또한 관측 장비를 사용하여 남극의 먼지 폭풍을 분석하고, 화성 표면에 착륙한 로봇 팔을 이용하여 얼음 코어를 획득하려는 계획이었습니다. 그러나 1999년 12월 3일 예상 착륙 이후로 접촉이 두절되고, 다양한 실패 원인 중 하나로 치명적인 소프트웨어 오류가 지목됩니다.
Deep Space 2는 Mars Polar Lander과 함께 발사된 두 개의 작은 탐사선으로 구성되었습니다. 이 작은 탐사선들은 착륙 시 완충을 사용하여 낙하할 계획이었으며, 그 과정에서 내부 장비를 통해 토양 거동과 물 성분을 분석하는 데 초점을 맞추려 했습니다. 그러나, 이 탐사선도 Mars Polar Lander와 마찬가지로 착륙 이후 접촉이 끊겼습니다.
결국 Mars Polar Lander와 Deep Space 2 모두 가시적인 결과를 이루지 못했습니다. 그러나 이 실패를 통해 우주 탐사에서 중요한 학문적 토대를 쌓게 되었습니다. 이러한 교훈은 이후의 미션에서 중요한 배움으로 전달되어 다른 화성 탐사 미션의 퀄리티를 향상시키는데 기여하였습니다.
2001 Mars Odyssey (2001) – 미국
2001 Mars Odyssey는 2001년에 미국 NASA가 발사한 화성 탐사선입니다. 이 탐사선의 주요 목표는 화성의 지질 구조와 물리적 특성, 표면 및 지하 자원, 화성 대기와 전후환경의 원격 감사 및 기후에 대한 데이터를 수집하는 것이었습니다.
2001 Mars Odyssey는 2001년 4월 7일 발사되었고, 2001년 10월 24일에 화성 궤도에 성공적으로 진입했습니다. 탐사선에는 다음과 같은 장비와 센서가 탑재되었습니다.
- 감마선 분광계(GRS): 화성 표면에서 발견되는 물과 지하 자원의 화학 성분을 분석하기 위한 장비.
- THEMIS(Thermal Emission Imaging System): 중간해상도의 열적 및 가시광선 특성을 사용하여 화성 표면의 지질 구조를 다양한 시간대 및 각도에서 관찰하기 위한 이미징 시스템.
- MARIE(Mars Radiation Environment Experiment): 화성 주변의 방사선 환경을 정량화하고, 이후의 유인 및 로봇 화성 미션에 참고할 방사선 레벨을 측정하는데 사용되는 장비.
2001 Mars Odyssey는 화성에서 존재하는 수분, 수소, 물의 존재 가능성, 대기 중의 아황산 가스 및 기타 화학 기체 등에 대한 데이터를 수집하였습니다. 특히, 건조 표면을 가장한 지하의 얼음 층과 같은 물의 존재에 대한 강력한 증거를 제시하였습니다.
2001 Mars Odyssey의 장기간 운영은 오늘날까지 수많은 화성의 원격 관측 및 지형지질 데이터를 제공하고 있으며, 화성 탐사의 지속적인 발전에 기여하고 있습니다. 이 탐사선은 또한 로버와 착륙선 등 다른 화성 미션과의 통신 중계 역할도 수행하며 화성 탐사에 획기적인 인프라를 구축하였습니다.
Mars Express (2003) – 유럽 우주국 (ESA)
Mars Express는 2003년에 유럽 우주국(ESA)이 발사한 화성 탐사선으로, ESA의 첫번째 화성 미션입니다. 이 탐사선의 주요 목표는 화성의 대기, 표면 및 지하의 원격 감사 데이터를 수집하는 것으로, 화성의 원시 환경, 발전 과정 및 생명체 존재 가능성에 대한 이해를 향상시키는 데 중점을 두었습니다.
Mars Express는 2003년 6월 2일 발사되었고, 2003년 12월 25일에 화성 궤도에 성공적으로 진입했습니다. 탐사선에는 다양한 과학 기기들이 탑재되어 있습니다.
- HRSC (High Resolution Stereo Camera): 고해상도 정지영상 및 입체 영상을 사용하여 화성 표면의 지형 및 지질 구조를 연구하기 위한 카메라.
- OMEGA (Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer): 화성 표면의 물리적 성분, 광물 구성 및 기후 변화와 관련된 데이터를 수집하는 분광계.
- PFS (Planetary Fourier Spectrometer): 화성 대기의 온도 및 기상 분석을 위한 파장 분석 장비.
- SPICAM (Ultraviolet and Infrared Atmospheric Spectrometer): 화성 대기의 특성 및 수증기, 지표면 및 극광 관측을 위한 분광계.
- MaRS (Mars Radio Science Experiment): 화성의 중력장과 대기의 특성을 분석하기 위한 과학 실험.
- ASI/MARSIS (Sub-Surface Sounding Radar Altimeter): 지하 자원, 물 분포 및 지하 구조에 대한 정보를 수집하기 위한 레이다 고도계.
- ASPERA (Energetic Neutral Atoms Analyzer): 화성 대기와 항성 플라즈마에서 생성되는 중성입자의 상호작용을 연구하기 위한 분석 장비.
Mars Express가 수행한 연구들 중 가장 눈에 띄는 발견은 극지역과 다른 지역에 존재하는 물 얼음과 CO2 얼음입니다. 또한 지하 물이 존재할 가능성을 보여주는 징후를 발견하여 화성의 지하수 생활성과 관련된 가설을 제공하였습니다. 여러 연구가 여전히 진행되고 있으며, Mars Express는 화성 과학 및 연구의 더욱 폭넓은 이해를 기대하게 합니다.
Beagle 2 (2003) – 영국
Beagle 2는 2003년에 영국이 발사한 화성 착륙선입니다. 이 착륙선은 ESA의 Mars Express 탐사선과 함께 발사되어 Mars Express와 중계 통신을 통해 화성에서 수행한 연구 결과를 지구로 전송하는 것이 계획되었습니다. Beagle 2의 주요 목적은 화성에서의 직접적인 생명체 존재 여부를 검증하기 위해 표면과 대기 중의 생화학 물질을 조사하는 것이었습니다.
Beagle 2는 2003년 12월 19일 Mars Express 우주선에서 분리되어 화성으로 발사되었습니다. 본래 2003년 12월 25일에 착륙하고 통신을 시작할 예정이었으나, 2004년 초부터 착륙선과의 통신이 두절되고 원인이 분석되지 못했습니다. 이에 따라 임무는 실패로 판정되었습니다.
하지만 2015년 반전이 일어났습니다. 화성 궤도에 있는 NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter로부터 수집된 고해상도 이미지를 통해 Beagle 2의 유해가 발견되었습니다. 이미지를 통해 착륙선은 어느 정도 성공적으로 착륙했음을 알 수 있었지만, 태양 전지판이 완전히 펼쳐지지 않아 통신 안테나가 가려진 상태였습니다. 이로 인해 Beagle 2와 지구와의 통신이 제대로 이루어지지 못해 실패로 간주되었습니다.
Beagle 2의 미션은 결국 목표를 달성하지 못했지만, 영국의 첫 화성 착륙선으로서 국민단체와 정부의 우주 탐사 프로젝트를 기반으로 한 자랑스러운 업적으로 남았습니다. 이 실패를 토대로 미래 우주 탐사 미션의 성공 확률을 높이기 위한 다양한 레슨을 얻을 수 있었습니다.
Mars Exploration Rovers (MER) – Opportunity & Spirit (2003) – 미국
Mars Exploration Rovers(MER)는 미국 NASA가 2003년에 발사한 화성 탐사 로버로, 두 대의 로버 ‘Opportunity(오퍼튜니티)’와 ‘Spirit(스피릿)’으로 구성되어 있습니다. 이들 로버의 주요 목표는 화성의 과거 환경에서 물이 존재했는지에 대한 증거를 찾는 것이었으며, 이를 통해 화성에서 생명체가 존재할 수 있는 가능성을 연구하려고 했습니다.
Opportunity와 Spirit는 2003년에 발사되었습니다.
- Spirit: 2003년 6월 10일 발사, 2004년 1월 4일 화성 착륙
- Opportunity: 2003년 7월 7일 발사, 2004년 1월 25일 화성 착륙
두 로버는 그들이 착륙한 지역의 흥미로운 지질학적 목표를 찾아 다닌 후, 수집한 데이터로 화성의 광물, 암석 및 토양 표본을 분석하였습니다. 이 과정에서 로버들은 여러 가지 과학 기기를 사용하였습니다.
- Pancam (Panoramic Camera): 화성 표면의 상세한 이미지를 제공하며, 화성의 지질학적 특성과 물의 존재 가설을 검증하기 위한 정보를 수집합니다.
- Mini-TES (Miniature Thermal Emission Spectrometer): 암석, 흙 및 기타 표면 자료의 화학 성분 및 물리적 특성을 분석합니다.
- Microscopic Imager: 화성 암석, 토양 및 먼지의 외관과 미세 구조를 조사하는 세부 이미지를 제공합니다.
- MÖssbauer Spectrometer: 화성의 암석 및 토양 표본에서 철 원소의 존재와 그런 원소가 형성된 원인을 분석합니다.
- Alpha Particle X-Ray Spectrometer: 화성 표면 표본의 화학 성분을 정량적으로 결정합니다.
- Rock Abrasion Tool (RAT): 암석 표면의 먼지와 부식으로 인한 층을 제거하여 내부 구조와 생성 과정을 연구하기 위한 분석 자료를 제공합니다.
Spirit와 Opportunity 로버는 원래 90일 길이의 미션으로 계획되었지만, 탁월한 성능과 성공 덕분에 미션이 크게 연장되었습니다. Spirit는 2010년에 활동을 중단할 때까지 약 6년간 동안 활동하였고, Opportunity는 2018년 화성에서 발생한 먼지 폭풍으로 인해 통신이 두절된 후 2019년 2월 미션이 종료되기까지 약 15년간 동안 활동하였습니다.
이들 로버는 물 존재를 확증하는데 결정적인 증거를 발견함으로써, 화성의 과거에는 액체 물이 있었음을 입증하였습니다. 이 발견은 화성에서의 생명체 가능성에 대한 추가적인 연구 방향과 화성의 과거 및 현재 환경에 대한 이해를 증진하였습니다.
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) (2005) – 미국
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)는 2005년에 미국 NASA가 발사한 화성 궤도 탐사선입니다. 이 탐사선의 주요 목표는 화성의 대기, 지형, 및 지질에 대한 상세한 정보를 수집하고, 화성의 물분포 및 미래의 착륙지 선택에 도움이 될 수 있는 환경 데이터를 수집하는 것입니다.
MRO는 2005년 8월 12일 발사되었으며, 2006년 3월 10일 화성 궤도에 성공적으로 진입하였습니다. 이 탐사선에는 고해상도 및 다양한 빛 파장에 대한 이미징 장비와 과학적 분석 장비가 실렸습니다.
- HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment): 화성 표면의 항공 사진 등급의 고해상도 이미지를 제공하여 일반적인 화성 지형 및 여러 지질적 구조 분석을 돕습니다.
- CTX (Context Camera): 화성 전체에 대한 고해상도 이미지를 제공하여 다른 외부 상황들과 연계해 지질 구조 및 대기 이벤트를 분석합니다.
- MARCI (Mars Color Imager): 전체 화성의 날씨 변화 정보를 제공합니다.
- CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars): 화성 표면과 대기의 화학 및 미네랄 분포를 조사합니다.
- SHARAD (Shallow Subsurface Radar): 지하 수분 분포와 지하 구조를 해당하는 지뢰탐지기로 분석합니다.
- MCS (Mars Climate Sounder): 기후 및 대기 조건을 분석하는 데 사용되는 온도, 먼지 및 수증기 프로파일을 얻습니다.
또한 MRO는 다른 화성 탐사선 및 로버와 함께 지구와의 통신 중계 역할을 수행합니다. 그러므로 화성의 상세한 탐사뿐만 아니라 현지 활동을 수행하는 다른 탐사선들에게도 큰 도움을 줍니다.
MRO가 수집한 과학적 데이터는 화성의 기후, 지질, 원시 대기, 물, 빙하 및 지하 구조와 같은 다양한 분야에 대한 더 깊이 있는 이해를 가능하게 했습니다. 이로 인해 MRO는 화성의 과거 및 현재 환경을 탐구하고 미래의 탐사 및 유인 미션을 계획하는데 도움이 되는 중요한 기여를 하고 있습니다.
Phoenix Mars Lander (2007) – 미국
Phoenix Mars Lander는 2007년에 미국 NASA가 발사한 화성 착륙선입니다. 이 착륙선의 주요 목표는 화성의 극지방에서 물, 토양 및 기후에 대한 연구와 더불어 화성의 생명체 존재 가능성을 조사하는 것이었습니다.
Phoenix는 2007년 8월 4일 발사되었으며, 2008년 5월 25일에 화성 북극 지역의 Vastitas Borealis 평원에 성공적으로 착륙하였습니다.
착륙선에는 화성 표면에서 물, 광물, 토양 및 대기에 대한 데이터를 수집하기 위한 장비들이 탑재되어 있었습니다.
- Robotic Arm: 표면 암석, 흙 및 얼음의 샘플을 수집하는 로봇 팔로, 이동이 가능한 카메라와 직경 약 30 cm의 저울 채소 있었습니다.
- Robotic Arm Camera (RAC): 로봇 팔에 부착된 카메라로, 화성 표면 및 수집한 샘플의 세부 이미지를 제공합니다.
- Surface Stereo Imager (SSI): 화성 표면의 입체 이미지를 제공합니다.
- TEGA (Thermal and Evolved-Gas Analyzer): 수집한 토양 및 얼음 샘플의 화학적 조성을 분석합니다.
- MECA (Microscopy, Electrochemistry and Conductivity Analyzer): 화성 표면에서 채취한 표본의 물리적 및 화학적 특성을 분석합니다.
- MARDI (Mars Descent Imager): 화성 착륙 과정에서의 고해상도 이미지를 제공합니다.
- TWINS (Temperature, Wind, and INfrared Sensors): 화성의 기후 특성, 온도와 바람 등을 측정합니다.
Phoenix 역시 90일 길이의 미션으로 계획되었지만, 이후 추가적으로 연장되어 소행성의 한해(약92일)로 총 거의 150 솔 동안 성공적으로 작동되었습니다. Phoenix는 끊기지 않는 시간과 환경 변화로 인해 작동이 느려졌고, 마지막으로 2008년 11월에 지구와의 공동작업이 중단되었습니다.
이미지 및 데이터 분석을 통해 Phoenix는 육지의 물리적 특성과, 화성의 표면과 약 5cm 깊이에 있는 수소 증가 측정을 포함한 물에 대한 유용한 정보를 발견하였습니다. 여기에는 몇 가지 뚜렷한 얼음 및 응축제 명확한 증거가 있었습니다. 이런 결과는 Phoenix의 미션 결과로 화성의 극지역에서의 물 존재에 대한 추가적인 지속 가능성을 입증하게 됩니다.
Fobos-Grunt (2011) – 러시아
Fobos-Grunt(포보스-그룬트)는 2011년에 러시아가 발사한 화성 및 그 위성 포보스(PHOBOS) 탐사선으로, 러시아 현대 첫 화성 미션이자 포보스의 표면에서 가져온 샘플을 되돌려 줄 오토매틱 탐사선으로 계획되었습니다. 또한 이 탐사선은 중국의 첫 번째 화성 탐사선인 Yinghuo-1의 발사에도 참여했습니다.
Fobos-Grunt는 2011년 11월 9일 발사되었습니다. 그러나 발사 직후 로켓의 볜착 자체 추진 시스템에서 오류가 발생하여 구속 궤도에서 화성으로 이동하는 임무 수행 실패하였습니다. 이 오류로 인해 탐사선은 고립된 구속 궤도에 갇혀 있게 되었고, 결국 2012년 1월 15일 탐사선은 지구 대기에 재입하면서 완전히 소멸되었습니다.
Fobos-Grunt의 주요 과학 목표는 다음과 같았습니다.
- 포보스와 화성의 진화 및 원시 환경에 대한 분석을 통해 학문적 연구를 확장하고자 했습니다.
- 포보스에서 수집한 샘플을 지구로 반환하고자 했습니다.
- 포보스의 내부 구조와 표면 형성 과정에 대한 분석을 통해 위성의 기원과 진화에 대한 이해를 높이려고 했습니다.
- 화성 대기의 연구를 통해 일본과 중국 위성과의 협력에 기여하고자 했습니다.
비록 이 미션은 실패로 끝났지만, 추후 화성 및 포보스 탐사 계획에 대한 피드백 및 개선 접근법을 구체화하는 데 도움이 되었습니다. 이러한 실패를 통해 기술적 한계와 보완해야 할 문제점들이 명확히 드러났으며, 이를 바탕으로 더욱 체계적인 화성 탐사 계획이 세워질 것으로 기대됩니다.
Mars Science Laboratory (MSL) – Curiosity Rover (2011) – 미국
Mars Science Laboratory (MSL)는 미국 NASA의 화성 탐사 계획으로, 그 중심에 있는 Curiosity(호기심) 로버는 2011년에 발사되어 화성에서 활동하고 있는 로버입니다. 이 로버의 주요 목표는 과거 및 현재 화성의 지질학적, 화학적 구성을 연구하고 생명체가 존재할 수 있는 지속 가능한 환경을 감지하는 것입니다.
2011년 11월 26일 발사된 Curiosity는 2012년 8월 6일 화성에 안전하게 착륙하였고, 그 이후 화성에서 다양한 과학적 연구를 수행하고 있습니다.
Curiosity는 학문적 지식 확장의 목표를 위해 다양한 과학 장비를 갖추고 있습니다.
- Mastcam (Mast Camera): 화성 표면의 상세한 이미지를 제공합니다.
- ChemCam (Chemistry and Camera Complex): 화성 돌과 토양의 화학적 구성을 원격 조사하기 위한 레이저 분광기 및 이미징 시스템입니다.
- MAHLI (Mars Hand Lens Imager): 로봇 팔에 부착된 카메라로, 화성 표면의 암석, 토양 및 음영화된 지역의 세부 이미지를 제공합니다.
- APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer): 화성 표면의 암석 및 토양 표본의 원소 조성 분석을 수행합니다.
- SAM (Sample Analysis at Mars): 화성 표면의 암석 및 토양 표본의 화학 및 동위원소 비율 분석을 수행합니다.
- CheMin (Chemistry and Mineralogy): 화성 표면의 암석 및 토양 표본의 미네랄 분석을 수행합니다.
- RAD (Radiation Assessment Detector): 화성의 방사선 환경을 측정합니다.
- REMS (Rover Environmental Monitoring Station): 화성의 대기 상태 및 기상 조건을 수집합니다.
- DAN (Dynamic Albedo of Neutrons): 지붕의 수조 및 수분 함량을 측정합니다.
Curiosity는 화성의 기후 및 지질에 대한 많은 정보를 제공하였고, 생명체 존재에 유리한 과거 환경 증거를 찾았습니다. 가장 인상적인 발견은 원래 바다 및 호수였던 것으로 추정되는 현재의 거슬 기이름 (Gale Crater)에 위치한 지반이 증거가 있다는 것입니다. 이로 인해 화성의 지질학적 및 기후적 특성에 대한 보다 깊은 이해가 가능해졌으며, 화성에서의 생명체가 존재할 가능성에 대한 연구 방향을 개척했습니다. 로버는 계속해서 화성에서 데이터 수집 및 연구를 진행하고 있습니다.
Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN) (2013) – 미국
Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (MAVEN)은 미국 NASA가 발사한 화성 탐사선으로, 2013년에 발사되었습니다. 이 탐사선의 주요 목표는 화성의 대기 손실 과정과 과거 및 현재의 기후 진화를 이해하는 것입니다.
MAVEN은 2013년 11월 18일에 발사되었고, 2014년 9월 21일에 화성 궤도에 성공적으로 도달하였습니다. 탐사선은 화성 대기의 탈출과 진화를 조사하기 위해서 다양한 과학적 실험 장비를 탑재하고 있습니다.
- Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS): 화성에서 대기 및 상층 대기의 농도와 조성 변화를 측정하고, 이온의 속도를 파악합니다.
- Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer (NGIMS): 상층 대기의 중성 가스 및 이온의 질량 분석을 수행합니다.
- Solar Wind Electron Analyzer (SWEA): 현지 태양 풍 전자 밀도와 에너지를 측정합니다.
- Solar Wind Ion Analyzer (SWIA): 상층 대기의 주변에서 태양 풍 이온 밀도와 속도를 측정합니다.
- Langmuir Probe and Waves (LPW): 대기 방사선 층에 있는 하위 전자 밀도와 기온, 화성에서 발생하는 하위 주파수 플라즈마 파를 탐지합니다.
- Magnetometer (MAG): 화성 근처의 자기장 분포를 인식한다.
MAVEN은 화성 대기의 대기 및 이온 이스케이프와 상호작용에 대한 정보를 수집하면서, 화성의 과거 및 현재 대기 상태에 대한 더 나은 이해를 제공합니다. 대기 이스케이프 조사 결과에 따르면, 태양 풍 및 태양 에너지 입자로 인해 많은 양의 대기가 지속적으로 화성에서 떨어져 나간 것으로 여겨진다. 또한 MAVEN의 탐사 결과는 화성의 과거에 화성의 기후가 적도 지역에 존재하는 액체 물을 용납하는 데 충분할 정도로 따뜻하고 습한 분위기였을 수 있다는 주장을 지지하는데 기여합니다.
MAVEN의 결과를 통해 우리는 화성의 대기 진화과정에 대한 새로운 통찰력을 얻을 것이며, 화성에 대한 과거 생명체의 가능성과 미래 화성 미션 계획에 도움이 될 것입니다.
Mars Orbiter Mission (Mangalyaan) (2013) – 인도
Mars Orbiter Mission (MOM), 또는 Mangalyaan(망갈 야안)은 인도 우주 연구 기구(ISRO)가 발사한 화성 궤도 탐사선입니다. 이 프로젝트는 인도의 첫 번째 화성 탐사이며, 인도를 화성에 도달한 여섯 번째 국가로 만들었습니다.
Mangalyaan은 2013년 11월 5일에 발사되었으며, 2014년 9월 24일에 화성 근접 궤도에 도달해 대기권 안쪽에 이르는 궤도를 형성하였습니다. 이 탐사선의 주요 목표는 화성 대기의 이온 농도와 유기 화합물의 조직을 조사하고, 지표면 및 지형 이미지를 얻으며, 전자 및 중립 입자와 함께 일어나는 소규모 공간적 변동을 연구하는 것입니다.
Mangalyaan은 다양한 과학 장비가 탑재되어 있습니다:
- Mars Colour Camera (MCC): 고품질 이미지를 제공하여 바다 및 육지 지형과 대기층 정보를 얻습니다.
- Thermal Infrared Imaging Spectrometer (TIS): 표면 온-습환경 및 광물 조성을 연구합니다.
- Mars Exospheric Neutral Composition Analyser (MENCA): 화성 대기의 중립 입자 조직을 분석합니다.
- Lyman Alpha Photometer (LAP): 화성 대기에서 이온 농도를 측정하고 태양과의 상호 작용을 연구합니다.
- Methane Sensor for Mars (MSM): 유기 화합물인 메탄 가스를 감지하여 생명체가 존재할 가능성에 대한 단서를 찾습니다.
이 프로젝트는 인도 우주 프로그램에 큰 도약으로 평가되었으며, 비교적 저렴한 예산(약 7천만 달러)으로 성공적인 궤도 진입과 과학적 발견을 이룩했습니다. Mangalyaan은 아시아에서 처음으로 화성에 도달한 탐사선이자 세계 네 번째 기관입니다.
ExoMars Trace Gas Orbiter & Schiaparelli (EDM) Lander (2016) – 유럽 우주국 (ESA) & 러시아 우주국 (Roscosmos)
ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO)와 Schiaparelli (EDM) Lander는 유럽 우주국 (ESA)과 러시아 우주국 (Roscosmos)가 공동으로 개발한 화성 탐사 프로젝트로, 2016년에 발사되었습니다. 이 프로젝트의 주 목표는 화성 대기에서 흔적 가스(지진 가스)의 존재를 측정하고 분석하며, 특히 메탄의 존재와 그 원인에 대한 연구를 수행하는 것입니다. 또한 표면의 지질학적 특징을 고려해 미래의 착륙 지역을 선정하고자 했습니다.
TGO는 착륙선과 함께 2016년 3월 14일에 발사되었으며, 2016년 10월 19일에 화성에 도달했습니다. TGO는 다음과 같은 과학 장비를 탑재하고 있습니다.
- ACS (Atmospheric Chemistry Suite): 화성 대기의 화학적 구성과 화학적 반응을 분석합니다.
- NOMAD (Nadir and Occultation for Mars Discovery): 화성 대기 중에서 매우 작은 농도의 가스를 탐지하고 분석합니다.
- CASSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System): 고해상도의 입체 영상 및 지형 모델을 생성합니다.
- FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector): 물의 근거리 조사를 통해 지하 물 분포를 측정합니다.
Schiaparelli(EDM) Lander는 TGO와 함께 발사되었으며, 화성 대기의 진입, 강하 및 착륙 기술을 시험하고자 했습니다. 그러나 Schiaparelli는 화성 표면에 착륙하는 과정에서 문제가 발생해 실패했습니다.
비록 착륙 임무가 실패로 끝났지만, TGO는 현재까지 화성 대기 및 표면의 정보를 지속적으로 수집하고 있습니다. 이러한 정보는 화성의 기후, 화성에서의 생명체 가능성, 그리고 화성 탐사에 대한 지식을 향상시키는데 기여할 것입니다. 이 결과를 통해 ESA와 Roscosmos는 미래의 화성 샘플 회수 미션에 대한 계획을 구성할 수 있습니다.
Mars InSight (2018) – 미국
Mars InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)는 미국 NASA의 화성 탐사선으로, 2018년에 발사되었습니다. 이 프로젝트의 주요 목표는 화성의 내부 구조와 진화에 대한 첫 번째 자세한 조사를 수행하여, 화성 및 지구와 같은 암석 행성의 초기 형성 단계에 대한 이해를 높이는 것입니다.
InSight는 2018년 5월 5일에 발사되어, 2018년 11월 26일 화성에 안전하게 착륙했습니다. 이 탐사선은 과학적 장비와 도구를 활용하여 화성의 지구력학(지진학), 지온학, 지구기하학 등에 관한 데이터를 확보하고 있습니다.
InSight의 주요 과학 장비 및 실험은 다음과 같습니다.
- SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure): 화성에서 발생하는 지진 활동 및 초소량을 감지하고 내부 구조에 대한 데이터를 수집합니다.
- HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package): 화성 표면 아래의 지온 프로파일을 측정하여 행성의 열 안전성과 지질 활동에 대한 데이터를 제공합니다.
- RISE (Rotation and Interior Structure Experiment): 화성의 자전 궤적과 전도계의 기압 변화를 측정하여 내부 구조와 핵의 크기에 대한 정보를 얻습니다.
이외에도 InSight는 화성의 날씨 및 대기를 연구하기 위한 APSS (Auxiliary Payload Sensor Suite)와 같은 보조 장비를 포함하고 있습니다.
InSight의 결과로 우리는 화성의 지구력학, 지온학 및 지구기하학에 관한 새로운 이해를 얻을 것이며, 이 정보는 화성의 진화 과정 및 다른 암석 행성에 대한 지식을 발전시키는데 기여할 것입니다.
Mars 2020 – Perseverance Rover & Ingenuity Helicopter (2020) – 미국
Mars 2020 탐사선은 미국 NASA의 미션으로, Perseverance(퍼시비어런스) 로버와 Ingenuity(잉고뉴이티) 헬리콥터를 포함합니다. 이 미션은 2020년 발사되어 목표로 하는 목표는 화성에서 고대 생명의 증거를 찾고 화성의 지질학과 기후를 연구하는 것입니다. 이후 이 정보를 사용하여 미래의 인간 화성 탐사를 계획합니다.
Perseverance는 2020년 7월 30일에 발사되어, 2021년 2월 18일에 화성 임무 구역에 성공적으로 착륙했습니다. 로버는 많은 과학 장비를 갖추고 있습니다.
- SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals): 화성의 암석 및 토양에서 유기 화합물과 미네랄을 찾아 생명의 흔적을 찾으려고 합니다.
- PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry): 암석의 구성을 정밀하게 알아내는 엑스레이 형광 분광기입니다.
- MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment): 이산화탄소를 산소로 변환하는 기술을 시험합니다.
- RIMFAX (Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment): 화성 표면 이하를 탐사하기 위한 저주파 레이더입니다.
- MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer): 화성의 기후 및 날씨를 측정합니다.
- Mastcam-Z: 화성 지형의 지구력학 및 대기에 대한 고품질 조사 기능의 카메라입니다.
- SuperCam: 암석을 분석하고 화성 표면에 있는 유기 화합물을 감지하는 장비입니다.
Ingenuity는 첫 번째 화성 용 드론 헬리콥터로, 이 프로토타입 드론은 화성의 대기에서 비행하는 기초 기술을 확인하고자 합니다. Ingenuity는 2021년 4월 19일에 성공적으로 첫 비행을 수행했습니다.
이 미션으로 얻은 정보는 화성의 지질, 기후, 과거 물의 존재 및 생명체의 가능성에 대한 이해를 높일 것입니다. 또한, 이 정보는 인간 지휘 호적 탐사 및 화성 탐사의 복수 샘플회수 계획의 기초로 사용될 가능성이 있습니다.
Tianwen-1 (2020) – 중국
Tianwen-1(천문-1)은 중국 국가 우주 행정(CNSA)이 발사한 첫 번째 화성 탐사 미션이자, 궤도 선과 착륙 선 및 탐사 로버를 포함한 통합 화성 탐사 미션입니다. 2020년 발사하였으며, 관측 및 착륙 임무를 동시에 수행하도록 설계되었습니다. 이 프로젝트의 목표는 화성의 지구력학, 기후, 환경과 같은 화성의 여러 측면을 연구하는 것입니다.
Tianwen-1 미션은 2020년 7월 23일에 발사되었고, 2021년 2월 10일에 화성 궤도에 성공적으로 도달했습니다. 궤도선은 과학적 발견을 위한 장비를 실행하며 화성 표면의 후보 착륙 지역을 확인하였습니다. 2021년 5월 14일에 착륙선이 성공적으로 화성에 착륙하였으며, 착륙 영역은 Utopia Planitia로 지정되었습니다.
주요 과학 장비는 다음과 같습니다.
- 화성 자기장 측정 장비: 화성 주변의 전위파 및 전자기장을 조사합니다.
- MFS (Mars Climate Sounder): 화성의 대기와 기후를 연구합니다.
- MOCS (Mars Optical Camera System): 고해상도의 화성 표면 이미지를 수집합니다.
착륙선은 Zhurong(주롱) 로버를 싣고 있으며, 주요 과학 장비로 다음을 가지고 있습니다.
- 날씨 모니터: 화성의 날씨와 기후 데이터를 수집합니다.
- 전위파 카메라: 화성의 지변과 암석 구조에 대한 이미지를 수집합니다.
- 지표면 페네트레이터: 화성 표면의 암석과 토양 구조를 분석합니다.
이 미션의 결과를 통해, 화성의 지질, 기후, 화성 표면 및 지하 구조에 대한 지식을 확보하고, 화성에서의 생명체 가능성 및 물의 존재에 대한 정보를 얻을 수 있습니다. 이 프로젝트는 중국의 화성 탐사 능력과 미래의 중국 우주 행정의 계획에 큰 기여를 하게 될 것입니다.
Hope Mars Mission (2020) – 아랍에미리트
Hope Mars Mission(희망 목성 미션)은 아랍 에미리트 우주국 (UAE Space Agency)이 수행한 첫 화성 탐사 프로젝트입니다. 또한 아랍에미리트와 이슬람 세계의 첫 번째 화성 미션이기도 합니다. 이 미션의 목표는 화성의 대기와 기후를 연구하고, 화성의 날씨 시스템에 대한 이해를 심화하는 것입니다.
Hope Mars Mission은 2020년 7월 19일에 발사되어, 2021년 2월 9일에 화성 궤도에 성공적으로 도달했습니다. Hope 궤도선은 다음과 같은 과학 장비를 갖추고 있습니다.
- EMIRS (Emirates Mars InfraRed Spectrometer): 화성 대기의 먼지 및 빙수 하천과 같은 하부 온도 프로파일을 측정합니다.
- EMUS (Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer): 극쪽 대기에서 화성의 전자 밀도를 평가하고 대기에서 이산화탄소 부분을 측정합니다.
- EXI (Emirates eXploration Imager): 물 증발 영역, 대기 및 구름의 특성을 측정하고 고해상도 이미지를 수집합니다.
이 미션을 통해 우리는 화성의 대기 동역학, 지형 및 화성 대기에서 이러한 과정에 영향을 미치는 요소에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있습니다. 이 연구 결과는 화성의 날씨 및 기후 진화에 대한 이해를 높이는데 도움이 됩니다. 아랍에미리트의 이 프로젝트는 화성 연구와 우주 탐사의 진전을 이끌어 갈 것으로 기대됩니다. 또한 아랍에미리트의 기술 능력과 우주 연구의 발전에 크게 기여할 것입니다.
위에서 언급한 화성 탐사선들 중 일부는 목표에 도달하지 못하거나 임무를 완전히 수행하지 못했지만, 이들은 우주 탐사의 역사에 큰 발자취를 남겼습니다.
