유럽의 Jupiter Icy Moons Explorer(JUICE) 우주선이 다음 주 목성의 위성에 대한 야심찬 탐사 여행을 시작합니다. 그러나 임무는 잠재적으로 생명을 주는 달인 유로파를 잠깐 엿볼 수 있을 뿐입니다. 이유는 다음과 같습니다.
헤어 드라이어의 절반 정도의 적은 전력으로 생존하고 전자 장치를 방사선으로부터 보호하는 “핵 벙커”를 갖추고 있습니다. 목성의 얼음 위성 탐사선(JUICE) 그것에 맞서지 않을 기술의 경이로움입니다 유로파 오랫동안. 더 작은 목성네 개의 주요 위성은 세계에서 가장 가능성이 높은 위치일 수 있습니다. 태양계 얼음으로 덮인 바다에서 외계 생명체를 호스팅하기 위해; 그러나 NASA에 따르면 달 주변의 환경은 너무 가혹하여 기껏해야 몇 달 안에 우주선을 죽일 수 있다고 합니다.
목성에 가는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 가까워질수록 가스 거인 그리고 근처에 오래 머무를수록 더 어려워집니다. 5번 거리에서 해 지구에서 목성은 태양계의 황혼 지대에 살고 있으며 지구가 받는 햇빛의 약 4%만 받습니다. 이것은 태양 에너지에 의존하기를 원하는 모든 방문 우주선이 거대한 태양 전지판을 가지고 있어야 함을 의미합니다. 도전은 여기에서만 시작됩니다. 목성의 자기장은 목성보다 10,000배 강하다 땅JUICE 우주선을 구축하는 컨소시엄을 이끈 Airbus Defence and Space의 과학 프로그램 책임자인 Justin Byrne은 우주선의 과학적 측정에 영향을 미칠 수 있다고 Space.com에 말했습니다. 최악의 경우, 이 초강력 자기장은 목성과 인근의 과화산 활동 위성에 의해 대전되는 입자를 가두어 둡니다. 아요 행성 주위에 공간을 펌핑합니다. 그 결과 지구에 근접한 방사능 수준은 핵폭발의 진원지만큼 높습니다.
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위성 방사선 질병
유로파는 달과 지구 사이의 거리의 거의 두 배인 417,000마일(671,000km)의 거리에서 목성을 공전하며 목성에서 두 번째로 가까운 달입니다. 유로파 주변의 방사능 수준은 가장 가까운 이오 주변만큼 높지 않지만 과학자들은 유로파 주변 궤도에 있는 물체가 하루에 받는 5.4Sv의 방사선량이 두 배 이상이라는 것을 알고 있습니다. 인간에게 심각한 방사선 질병을 일으킴. 물론 우주선은 인간이 아니지만 Byrne은 이러한 방사선 수준이 우주선 설계자가 구축하는 데 익숙한 수준을 넘어선다는 것을 인정합니다.
Byrne은 “우리는 우주에서 방사선에 너무 익숙합니다. “지구 궤도를 도는 임무는 지구를 통과해야 한다. 방사선 벨트그러나 그곳의 방사능 수준은 우주선이 목성 근처에서 경험할 수준에 근접하지 않습니다.”
높은 수준의 방사선은 전자 제품과 태양광 패널에 나쁜 소식입니다. 복사 강도가 높을수록 전자 시스템이 더 빨리 고장나고 태양 전지판이 더 빨리 열화된다고 Byrne은 말했습니다. 이러한 이유로 NASA 고유의 유로파 클리퍼 임무는 달 궤도에서 직접 유로파에서 생명의 흔적을 찾는 것이 아니라 목성 주변의 더 넓은 궤도에 있는 동안 짧은 주기적인 방문을 할 것입니다. 유럽 우주국(ESA)이 목성의 가장 큰 위성과 다소 더 편안한 위성을 선택한 것도 이 때문입니다. 가니메데JUICE의 주요 목표로.
아늑한 가니메데
과학자들에 따르면 가니메데가 유로파보다 생명체를 품을 가능성은 적지만 달은 지루하지 않습니다. 태양계에서 가장 작은 행성보다 크다 수은가니메데는 전체 태양계에서 가장 큰 위성이며 자체 자기장을 생성하는 것으로 알려진 유일한 위성입니다. JUICE가 목성에 도착한 지 3년 후인 2034년(모든 것이 계획대로 진행된다면) 가니메데는 지구의 달에서 멀리 떨어진 최초의 달이 될 것입니다. 달 궤도에 있는 우주선.
가니메데는 665,000마일(1,070,000km)의 거리에서 목성을 공전하며 4개의 주요 위성 중 가스 거성에서 세 번째로 가장 가깝습니다. Byrne은 가니메데 주변의 방사선이 유럽보다 약 100배 더 약하다고 말했습니다. 그러나 JUICE 우주선은 이전에 사용된 일부 솔루션 없이는 이러한 환경에서 오랫동안 생존할 수 없습니다.
우주선의 중심에는 우주선의 모든 전자 장치가 들어 있는 2.7톤(2.42미터톤)의 납으로 된 금고가 있습니다(목성 시스템의 극한 환경을 연구하도록 설계된 과학 장비는 제외).
Byrne은 “주스에는 킬로그램의 납이 있습니다.”라고 말했습니다. “이것은 전자 장치에 도달할 수 있는 방사선의 양을 효과적으로 제한하고 수명을 연장합니다. 그러나 결국에는 죽을 것입니다. 그것을 영원히 멈출 수는 없습니다.”
우주선이 유럽으로 가려면 이 작은 납으로 된 핵 벙커가 더 강력해야 한다고 Byrne은 덧붙였습니다.
태양광 패널의 죽음
그러나 전자 시스템을 보호하는 솔루션이 있지만 태양 전지판은 방사선에 상당히 취약합니다. Byrne은 목성 주변의 가혹한 환경에서 주스의 태양 전지판의 성능 저하가 임무의 궁극적인 종말로 이어질 것이라고 믿습니다.
태양으로부터 목성의 거리와 행성 주변의 낮은 햇빛 강도를 감안할 때 JUICE의 태양 전지판은 엄청났을 것입니다. 두 개의 십자형 날개로 설계된 두 개의 어레이는 915제곱피트(85제곱미터)의 면적을 차지합니다. 이 거대한 크기와 약 30%의 기록 효율성에도 불구하고 어레이는 헤어드라이어에 전력을 공급할 만큼 충분한 전기를 생산하지 못한다고 Byrne은 말했습니다.
Byrne은 “이것은 매우 적은 양의 에너지이며 방사선으로 인해 수명이 다할 때 성능이 저하되어 작업을 수행할 에너지가 충분하지 않을 것”이라고 말했습니다.
JUICE는 먼저 목성과 가니메데를 도는 결합된 4년 동안 생존하도록 설계되었습니다. 가니메데의 궤도에 진입하기 전에 우주선은 가장 멀리 있고 가장 적게 탐사된 달인 유로파 21을 두 번 비행할 것입니다. 칼리스토가니메데에서 12. Byrne은 유럽 전역의 Airbus 엔지니어와 협력자들이 임무를 완수할 수 있을 만큼 강력한 우주선을 만들었다고 확신합니다. 그러나 JUICE는 다른 많은 임무와 달리 기대 수명을 초과할 가능성이 없습니다.
Byrne은 “조금 더 오래 지속될 수 있지만 다른 많은 임무처럼 10년 동안 지속되지는 않을 것”이라고 말했습니다.
강렬한 방사능 환경 외에도 임무는 또한 많은 양의 연료를 소모하는 비행으로 인해 엄청난 양의 연료를 소비합니다. 목성의 위성.
Byrne은 “코스 수정과 코스 변경이 많이 있을 것”이라고 말했습니다. “많은 연료가 필요할 것입니다. 따라서 먼저 연료가 떨어지거나 태양 전지판이 분해되어 작업이 완료됩니다.”
운영자는 우주선이 제어할 수 없는 부분으로 변하는 것을 방지하기 위해 가니메데에 충돌하도록 보내서 JUICE 임무를 제 시간에 완료하기를 원할 것입니다. 우주 쓰레기 그리고 나중에 유로파에 충돌하여 지상 미생물로 오염시킬 가능성이 있습니다. 과학자들은 가니메데가 생명체를 수용할 가능성이 없다고 생각하고 표면이 지하 바다와 접촉하지 않는 것으로 보이기 때문에(더 활동적인 유로파와 달리) 전문가들은 JUICE가 달의 순수성을 방해하는 것에 대해 걱정하지 않습니다. 얼음 껍질. .
그렇다면 주스를 유럽 궤도로 보내려면 무엇이 필요할까요?
그러나 이러한 모든 문제로 인해 우주선이 태양계에서 외계 생명체가 거주할 가능성이 가장 높은 유로파 궤도를 도는 것이 불가능하다는 것을 의미합니까?
Byrne은 엔지니어들이 먼 미래에 멸균된 착륙선을 유럽으로 보내기 위해 현재 이러한 가능성을 연구하고 있다고 말합니다.
바이에른은 “볼 수 있는 것은 도전이다. “전자 장치와 아마도 훨씬 더 큰 태양 전지판에 대한 더 많은 보호가 필요할 것입니다. 그것은 훨씬 더 많은 질량을 의미할 것입니다. 그러나 우리는 아마도 그것을 할 수 있을 것입니다.”
에 따르면 그러한 작업 ESA의 JUICE 런칭 키트 (새 탭에서 열기), NASA의 JUICE와 Clipper(내년 발사 예정)가 임무를 완수한 지 몇 년이 지나야 이륙했습니다. 성공할 두 가지 작업 NASA의 주노 2016년부터 목성을 연구해 온 우주선은 유로파에서 잠재적인 미생물과의 마지막 만남을 위한 무대를 마련하고 있습니다.
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