달의 저편

Far side of the Moon
1972년 아폴로 16호가 촬영한 달의 저편.그것은 달의 가까운 쪽보다 훨씬 더 분화구가 많다.

달의 저편달의 궤도에서 동기식 회전 때문에 항상 지구와 멀리 마주보고 있는 달반구다.가까운 쪽에 비해 먼 쪽의 지형은 험준하며, 충격 분화구가 많고 평평하고 어두운 달마리아("씨")가 비교적 적어 수성이나 칼리스토 등 태양계의 다른 불모지들과 더 가까운 곳에 모습을 드러내고 있다.그것은 태양계에서 가장 큰 분화구 중 하나인 남극-아이트켄 분지를 가지고 있다.반구는 때로 "달의 어두운 면"이라고 불리는데, "어두운"은 "낙하광" 대신 "알 수 없는" 것을 의미하며, 양쪽은 2주간의 햇빛을 경험하고, 반대쪽은 2주간의 밤을 경험한다.[1][2][3][4]

천칭으로 인해 지구에서 먼 곳의 약 18%가 가끔 보인다.나머지 82%는 소련 루나 3호 우주 탐사선에 의해 촬영된 1959년까지 보이지 않았다.소비에트 과학 아카데미는 1960년에 최초의 저편 지도책을 출판했다.아폴로 8호 우주비행사들은 1968년 달 궤도를 돌 때 먼 곳을 직접 본 최초의 인간이었다.2019년 1월 3일 창어 4호 우주선이 맨 끝에 첫 착륙할 때까지 모든 유인 및 무인 연착륙은 달 근방에 이뤄졌다.[5]

천문학자들은 달이 지구로부터의 무선 간섭으로부터 그것을 보호할 수 있는 큰 전파 망원경을 저쪽에 설치할 것을 제안했다.[6]

정의

조석잠금 때문에 중심부(지구)의 주민들은 위성(달) 녹지를 결코 볼 수 없을 것이다.

지구로부터의 조석 세력은 달의 자전을 늘 같은 면이 지구를 향할 정도로 늦추고 있는데, 이것은 조석 잠금 현상이다.따라서 지구에서는 거의 볼 수 없는 다른 얼굴을 "달의 저편"이라고 부른다.시간이 지남에 따라 천칭으로 인해 먼 쪽의 초승달 모양의 가장자리가 일부 보인다.[7]달 표면의 59%가 지구에서 한 번쯤은 볼 수 있다.지구에서 가끔 볼 수 있는 달 저편의 유용한 관측은 지구로부터의 시야각이 낮기 때문에 어렵다(그것은 "완전 켜짐"으로 관측할 수 없다).

일반적인 오해는 달이 축을 중심으로 회전하지 않는다는 것이다.만약 그렇다면, 달 전체가 궤도의 궤도를 넘어 지구로 보일 것이다.대신, 그것의 자전 주기는 궤도 주기와 일치하는데, 이것은 그것이 만드는 모든 궤도에 대해 한 바퀴 돌고 있다는 것을 의미한다: 지구로 말하면, 그것의 낮과 해는 길이가 같다고 말할 수 있다.이것은 언급된 바와 같이 조석잠금의 결과물이다.

'달의 어두운 면'이라는 말은 빛이 없을 때처럼 '어둠'을 가리키는 것이 아니라, 알 수 없는 것처럼 '어둠'을 가리킨다:인간이 달에 우주선을 보낼 수 있을 때까지는 이 지역은 한 번도 본 적이 없었다.[1][2][3][4]많은 사람들이 이것을 '어두운 쪽'이 햇빛을 거의 받지 못한다고 오해하지만, 실제로는 가까운 쪽과 먼 쪽 모두 태양으로부터 직접 거의 같은 양의 빛을 받는다(평균적으로).그러나, 가까운 쪽도 지구에서 반사된 햇빛을 받는다. 지구에서 반사된 태양빛은 지구주광으로 알려져 있다.지구는 지구에서 볼 수 없는 먼 쪽의 영역에 도달하지 못한다.[8]

밤이면 보름달 아래 달의 가까운 쪽은 10룩스(가로등 아래의 도시 보도에서 얻는 것에 대하여, 이것은 보름달 아래 지구에서 받는 것보다 34배나 더 많은 빛)의 조명을 받는 반면, 달의 어두운 면은 약 0.001룩스 정도의 별빛만을 받는다.[8]보름달이 뜨는 동안에만(지구에서 바라본) 달 전체가 어두워진다.'어두운'이라는 단어는 우주선이 달 저편에 있을 때, 예를 들어 아폴로 우주 임무 중에 우주선과의 통신이 차단될 수 있다는 사실 또한 언급하기 위해 확장되었다.[9]

차이점.

달 정찰궤도선(LRO)별 상세도
달은 DSCOVR 위성이 보는 바와 같이 지구를 가로지르며, 그 저편은 완전히 보인다.

달의 두 반구들은 뚜렷하게 다른 외관을 가지고 있는데, 그 근방은 여러 개의 커다란 마리아로 덮여 있다(초기의 천문학자들이 이 평야를 달수의 바다라고 잘못 생각했기 때문에 '씨아'를 뜻하는 라틴어).저편에는 마리아가 거의 없이 두들겨 맞고 빽빽하게 구겨진 외모가 있다.반대쪽 표면의 1%만이 마리아로 덮여 있는데 비해,[10] 가까운 쪽 31.2%는 마리아로 덮여 있다.이러한 차이에 대해 일반적으로 받아들여지는 한 가지 설명은 달 탐사선 감마선 분광계로부터 얻은 지질 화학적 지도에서 입증된 바와 같이 근반구 열 생성 원소의 높은 농도와 관련이 있다.지표면 고도와 지각 두께와 같은 다른 요인도 기저암이 분출하는 곳에 영향을 미칠 수 있지만, 이것들은 왜 남극-아이트켄 분지(달의 가장 낮은 고도를 포함하고 있고 얇은 지각층을 가지고 있음)가 가까운 쪽에 있는 오세아니아스 프로셀라룸만큼 화산 활동이 활발하지 않았는지 설명하지 못한다.

또한 두 반구의 차이점은 티아 충돌에서 비롯된 작은 동반성과의 충돌에 의한 것일 수도 있다는 제안도 제기되었다.[11]이 모델에서, 충격은 분화구가 아닌 점성 더미로 이어져 먼 쪽 고지대의 치수와 일치할 수 있는 범위와 두께의 반구층을 기여했다.그러나 먼 쪽의 화학적 구성은 이 모델과 일치하지 않는다.[citation needed]

저편에는 더 눈에 보이는 분화구가 있다.이는 지구로부터의 차폐 효과보다는 분화구를 덮고 흐리게 하는 달의 용암 흐름의 영향 때문이라고 생각되었다.나사는 지구가 달에서 본 41,000 평방도 중 약 4 평방도만 흐른다고 계산한다.그는 "이는 지구를 달의 방패막이로 무시해도 될 정도로 만들며, 달의 각 면이 동일한 수의 충격을 받았을 가능성이 높지만, 용암으로 인해 양쪽이 동일한 수의 충격을 받았음에도 불구하고, 가까운 쪽에 보이는 분화구가 먼 쪽보다 더 적어지게 된다"[12]고 말했다.

새로운 연구는 달이 형성되었을 때 지구로부터의 열이 가까운 쪽에 충격 분화구가 적은 이유라는 것을 시사한다.달의 지각은 주로 알루미늄칼슘이 응축되어 맨틀에 있는 규산염과 결합될 때 형성되는 플라스미아제로 구성된다.더 차가운 먼 쪽은 이러한 원소들의 응결을 더 일찍 경험했고 그래서 더 두꺼운 지각층을 형성했다; 가까운 쪽의 유성체 충격은 때때로 이곳의 얇은 지각층을 뚫고 마리아를 창조한 기저성 용암을 방출하지만, 먼 쪽에서는 거의 그렇게 하지 않을 것이다.[13]

탐험

조기탐사

달 저편을 처음으로 드러낸 1959년 10월 7일, 루나 3의 이미지.
첨단 소음 제거 기법(B)을 사용하여 달의 저편(A)의 첫 번째 이미지를 복원하고 나사의 LRO(C) 이후의 임무와 비교했을 때 중요한 특징점이 뚜렷하게 보이고 선명하게 보이면 눈에 보이는 특징점의 일대일 매핑이 눈에 띈다.

1950년대 후반까지만 해도 달 저편에 대해서는 거의 알려지지 않았다.문장은 주기적으로 멀리 있는 달 팔다리 부근의 형체를 볼 수 있도록 제한했지만, 달 전체 표면의 최대 59%에 불과했다.[14]그러나 이러한 특징들은 낮은 각도에서 보여져 유용한 관찰을 방해했다(산맥과 분화구를 구분하는 것이 어렵다는 것이 증명되었다).저편의 나머지 82%는 미지의 상태로 남아 있었고, 그 토지는 많은 투기의 대상이 되었다.

천장을 통해 볼 수 있는 먼 측면의 특징의 예로는 거의 1,000km(600마일)에 이르는 유명한 충격 분지인 마레 오리엔탈레가 있지만, 이것은 1906년까지 데르 몽드율리우스 프란츠에 의해 특징으로 명명되지도 않았다.분지의 실체는 1960년대에 수정 이미지가 지구상에 투영되면서 발견되었다.이 분지는 1967년 루나 오비터 4호에 의해 세밀하게 촬영되었다.

우주 탐사가 시작되기 전에는 천문학자들은 먼 쪽이 지구에서 보이는 측면과 다를 것이라고 예상하지 못했다.[15]1959년 10월 7일 소련 탐사선 루나 3호는 달 저편의 첫 사진을 찍었는데, 이 중 18장은 지구에서 보이지 않는 표면의 3분의 1을 덮고 있다.[16][15][17]그 이미지들은 분석되었고, 달 저편의 첫 번째 지도책은 1960년 11월 6일 소련 과학 아카데미에 의해 출판되었다.[18][19]그것은 그 경치의 500가지 특징들을 담은 카탈로그를 포함했다.[20]

1961년, 루나 3의 이미지를 바탕으로 지구에서 보이지 않는 달의 특징을 담은 1차 지구본(1:13600000 scale)[21]구소련에서 발매되었다.[22]1965년 7월 20일, 또 다른 소비에트 탐사선인 Zond 3은 루나 3의 사진보다 해상도가 훨씬 [23]높은 달 저편의 25장의 사진을 전송했다.특히 이들은 길이 수백㎞의 분화구 사슬을 공개했지만 뜻밖에도 육안으로 지구에서 보이는 암말 평야처럼 보이지 않았다.[17][15]

1967년 모스크바에서 잔드 3의 자료를 바탕으로 달의 먼 쪽 지형의 아틀라스 2부가 발간되었고,[24][25] 현재 카탈로그에는 달 먼 쪽 지형의 4000여 가지 새로 발견된 특징들이 수록되어 있다.[17]같은 해 소련에서는 달 표면의 95%를 담은 달 1차 완성도(1:5000000척[21])와 업데이트 완료구(1:10000000척)가 나왔다.[21][26][27]

소련의 우주 탐사선에 의해 저편의 유명한 풍경들이 많이 발견되었기 때문에, 소련의 과학자들은 그들을 위해 이름을 선택했다.이것은 논란을 일으켰고, 국제천문연맹은 그 이름들 중 많은 부분을 그대로 두고 나중에 이 반구에서 달의 특징을 명명하는 역할을 맡았다.

추가 조사 미션

1962년 4월 26일, NASA의 레인저 4 우주 탐사선은 충돌 전 어떤 과학 데이터도 반환하지 못했지만, 달 저편에 충돌한 최초의 우주선이 되었다.[28]

저편에 대한 최초의 진정으로 포괄적이고 상세한 지도 조사는 1966년부터 1967년까지 NASA가 시작한 미국의 무인궤도 탐사 프로그램에 의해 수행되었다.먼 쪽의 커버리지의 대부분은 시리즈의 마지막 탐사선인 달 궤도 5에 의해 제공되었다.

먼 쪽은 1968년 아폴로 8호 임무 중 인간의 눈에 직접 비쳤다.우주비행사 윌리엄 앤더스는 이 견해를 다음과 같이 설명했다.

"뒤쪽은 우리 애들이 얼마 동안 놀았던 모래 더미 같아.다 두들겨 맞고, 정의도 없고, 그냥 돌기와 구멍만 잔뜩 났어."

그 때부터 아폴로 8호아폴로 10호의 모든 선원들이 아폴로 17호 임무를 통해 목격했으며, 복수의 달 탐사선에 의해 촬영되었다.달 뒤편을 지나는 우주선은 지구와의 직접적인 무선 통신이 끊겨 궤도가 송신을 허용할 때까지 기다려야 했다.아폴로 임무 중, 우주선이 달 뒤에 있을 때 서비스 모듈의 메인 엔진이 발사되었고, 우주선이 다시 나타나기 전에 관제 센터(Mission Control)에서 긴장된 순간을 연출했다.

지구학자 겸 우주인 해리슨 슈미트는 달 저편에 착륙할 수 있도록 적극적인 로비를 펼치며 용암이 가득한 분화구 티올코프스키를 겨냥했다.슈미트의 야심찬 제안에는 L2 지점 주변의 파르쿠하-리사주 후광 궤도에 쏘아 올려 우주비행사들의 동력강하 및 달 표면 작전 중 가시선 접촉을 유지하기 위해 기존 TIROS 위성을 기반으로 한 특수 통신위성이 포함됐다.NASA 관리자들은 추가적인 위험과 자금 부족을 이유로 이러한 계획을 거부했다.

중국 국가우주국이 2018년 퀘차오 릴레이 위성을 발사하면서 달 저편을 커버하는 통신위성에 지구-문 L을2 활용하자는 아이디어가 실현됐다.[29]이후 창어 4호 착륙선과 유투 2호 탐사선이 2019년 초 달 저편과 지구 지상 정거장에 성공적으로 착륙한 통신에 이용되고 있다.그리고 L2는 제안된 디포 기반 우주 운송 아키텍처의 일부로 추진체 디포에 "이상적인 위치"로 제안되었다.[30]

인도의 2019년 두 번째 달 탐사선 찬드라얀-2호는 멀리 떨어진 지형과 잭슨(크레이터), 달의 극지방에서 찍은 사진들을 포착했다.[31]

연착륙

The Chang'e-4 lander imaged by the Yutu-2 rover on the lunar far side.
창어-4호 착륙선은 유투-2호 탐사선이 달 저편에서 촬영한 것이다.

중국 국가우주국 창어 4호는 2019년 1월 3일 사상 처음으로 달 저편에 연착륙해 유투-2 달 탐사선을 먼 달 표면에 배치했다.[32]

이 우주선에는 저주파 전파 분광기와 지질 연구 도구가 장착된 착륙선이 포함됐다.[33]달의 저편은 지구로부터의 간섭이 달에 의해 차단되기 때문에 전파 천문학에 좋은 환경을 제공한다.

2020년 2월, 중국 천문학자들은 처음으로 달 이젝타 수열의 고해상도 영상과 내부 구조에 대한 직접 분석을 보고했다.이는 유투-2 탐사선에 탑승한 달 침투레이더(LPR)가 관측한 것에 따른 것이다.[34][35]

창어 4호가 찍은 달 저편 첫 파노라마.

잠재력

달 저편의 지리적 특징 중 일부는 이 이미지로 표기되어 있다.

달의 저편은 지구로부터의 전파 전송으로부터 보호되기 때문에, 천문학자들이 사용하기 위해 전파 망원경을 배치하기에 좋은 위치로 여겨진다.작은 그릇 모양의 크레이터는 푸에르토리코의 아레시보와 유사한 고정식 망원경에 자연적인 형성을 제공한다.훨씬 더 큰 규모의 망원경의 경우, 지름 100km의 다이달로스 분화구가 먼 쪽 중앙 근처에 위치해 있고, 3km 높이의 2mi의 테두리는 궤도를 도는 위성의 빗나간 통신을 차단하는 데 도움이 될 것이다.전파망원경의 또 다른 잠재적 후보로는 사하 분화구가 있다.[36]

전파망원경을 저쪽에 배치하기 전에 몇 가지 문제를 극복해야 한다.미세먼지는 장비와 차량, 우주복 등을 오염시킬 수 있다.또한 라디오 접시에 사용되는 전도 물질은 태양 플레어의 영향으로부터 조심스럽게 차폐되어야 한다.마지막으로, 망원경 주위의 영역은 다른 전파원에 의한 오염으로부터 보호되어야 한다.

지구-달 시스템의 L2 라그랑주 지점은 반대쪽 약 6만2800km(3만9000mi) 위에 위치하며, 이 지점은 라그랑주 지점에 대한 리사주 궤도를 수행하는 미래 전파 망원경의 위치로도 제안되었다.

NASA의 달 탐사 임무 중 하나는 남극-아이트켄 유역에 표본 귀환 착륙선을 보낼 것인데, 유역은 지름이 약 2,400 km(1,500 mi)에 달하는 대형을 만든 주요 충돌 사건이 발생한 곳이다.이러한 충격의 힘으로 인해 달 표면에 깊은 침투가 이루어졌으며, 달 내부를 조사하기 위해 이곳에서 반환된 샘플을 분석할 수 있었다.[37]

가까운 쪽은 지구에 의해 태양풍으로부터 부분적으로 보호되기 때문에 먼 쪽 마리아는 달 표면에서 헬륨-3의 농도가 가장 높을 것으로 예상된다.[38]동위원소는 지구상에서는 비교적 드물지만, 핵융합로에서 연료로 사용할 가능성이 높다.달 정착을 지지하는 사람들은 달 기지를 개발하는 이유로 이 물질의 존재를 들었다.[39]

명명된 피쳐

참고 항목

참조

  1. ^ a b Sigurdsson, Steinn (2014-06-09). "The Dark Side of the Moon: a Short History". Retrieved 2017-09-16.
  2. ^ a b O'Conner, Patricia T.; Kellerman, Stewart (2011-09-06). "The Dark Side of the Moon". Retrieved 2017-09-16.
  3. ^ a b Messer, A'ndrea Elyse (2014-06-09). "55-year-old dark side of the moon mystery solved". Penn State News. Retrieved 2017-09-16.
  4. ^ a b Falin, Lee (2015-01-05). "What's on the Dark Side of the Moon?". Retrieved 2017-09-16.
  5. ^ "Chinese spacecraft makes first landing on moon's far side". AP NEWS. 2019-01-03. Retrieved 2019-01-03.
  6. ^ Kenneth Silber. "Down to Earth: The Apollo Moon Missions That Never Were".
  7. ^ NASA. "Libration of the Moon". {{cite journal}}:Cite 저널은 필요로 한다. journal=(도움말)[데드링크]
  8. ^ a b "The Dark Side of the Moon". 18 January 2013.
  9. ^ "Dark No More: Exploring the Far Side of the Moon". 29 April 2013.
  10. ^ J. J. Gillis; P. D. Spudis (1996). "The Composition and Geologic Setting of Lunar Far Side Maria". Lunar and Planetary Science. 27: 413. Bibcode:1996LPI....27..413G.
  11. ^ M. Jutzi; E. Asphaug (2011). "Forming the lunar farside highlands by accretion of a companion moon". Nature. 476 (7358): 69–72. Bibcode:2011Natur.476...69J. doi:10.1038/nature10289. PMID 21814278. S2CID 84558.
  12. ^ 데이비드 모리슨과 브래드 베일리 NASA의 근접/원측 충돌 크레이터. http://lunarscience.nasa.gov/?질문=3318.2013년 1월 9일 접속.
  13. ^ Messer, A'ndrea Elyse (2014-06-09). "55-year-old dark side of the moon mystery solved". Penn State University. Retrieved 2016-06-27.
  14. ^ "How much moon do we see? EarthSky.org". earthsky.org. Retrieved 2019-02-06.
  15. ^ a b c Ley, Willy (April 1966). "The Re-Designed Solar System". For Your Information. Galaxy Science Fiction. pp. 126–136.
  16. ^ "NASA – NSSDCA – Spacecraft – Details". nssdc.gsfc.nasa.gov.
  17. ^ a b c лура(спункк кк), 대소련 백과사전
  18. ^ АТЛАС ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ ЛУНЫ, Ч. 1, Moscow:USSR 과학 아카데미, 1960
  19. ^ Launius, Roger D. "Aeronautics and Astronautics Chronology, 1960". www.hq.nasa.gov.
  20. ^ (러시아어로) GAISh Moscow State University 관측소 150주년 기념일 1804–1980.MSU
  21. ^ a b c (러시아어로) SAI의 달과 행성 연구부의 참여로 만들어진지도와 지구본.사이
  22. ^ "Sphæra: the Newsletter of the Museum of the History of Science, Oxford". www.mhs.ox.ac.uk.
  23. ^ "NASA – NSSDCA – Spacecraft – Details". nssdc.gsfc.nasa.gov.
  24. ^ 아틀라스 오브라트노이 스토로니 루니, 2페이지, 모스크바:나우카, 1967년
  25. ^ "Observing the Moon Throughout History". Adler Planetarium. Archived from the original on 2007-12-22. Retrieved 2020-12-01.
  26. ^ "Works of the Department of lunar and planetary research of GAISh MGU". selena.sai.msu.ru.
  27. ^ (러시아어로) Moon Maps.MSU
  28. ^ "Discussion". Space Policy. 14 (1): 5–8. 1998. Bibcode:1998SpPol..14....5.. doi:10.1016/S0265-9646(97)00038-6.
  29. ^ Jones, Andrew (2018-06-14). "Chang'e-4 relay satellite enters halo orbit around Earth-Moon L2, microsatellite in lunar orbit". SpaceNews.
  30. ^ Zegler, Frank; Kutter, Bernard (2010-09-02). "Evolving to a Depot-Based Space Transportation Architecture" (PDF). AIAA SPACE 2010 Conference & Exposition. AIAA. p. 4. Archived from the original (PDF) on 2014-06-24. Retrieved 2011-01-25. L2 is in deep space far away from any planetary surface and hence the thermal, micrometeoroid, and atomic oxygen environments are vastly superior to those in LEO. Thermodynamic stasis and extended hardware life are far easier to obtain without these punishing conditions seen in LEO. L2 is not just a great gateway—it is a great place to store propellants. ... L2 is an ideal location to store propellants and cargos: it is close, high energy, and cold. More importantly, it allows the continuous onward movement of propellants from LEO depots, thus suppressing their size and effectively minimizing the near-Earth boiloff penalties.
  31. ^ "Images of Lunar Surface captured by Terrain Mapping Camera -2 (TMC-2) of Chandrayaan 2". Indian Space Research Organisation. August 26, 2019. Retrieved September 2, 2019.
  32. ^ "Chinese spacecraft makes first landing on moon's far side". Times of India. Associated Press. 3 January 2019. Retrieved 3 January 2019.
  33. ^ "China aims to land Chang'e-4 probe on far side of moon". Xinhua English News. 2015-09-08. Archived from the original on 2015-09-10.
  34. ^ Chang, Kenneth (26 February 2020). "China's Rover Finds Layers of Surprise Under Moon's Far Side - The Chang'e-4 mission, the first to land on the lunar far side, is demonstrating the promise and peril of using ground-penetrating radar in planetary science". The New York Times. Retrieved 27 February 2020.
  35. ^ Li, Chunlai; et al. (26 February 2020). "The Moon's farside shallow subsurface structure unveiled by Chang'E-4 Lunar Penetrating Radar". Science Advances. 6 (9): eaay6898. Bibcode:2020SciA....6.6898L. doi:10.1126/sciadv.aay6898. PMC 7043921. PMID 32133404.
  36. ^ Stenger, Richard (2002-01-09). "Astronomers push for observatory on the moon". CNN. Archived from the original on 2007-03-25. Retrieved 2007-01-26.
  37. ^ M. B. Duke; B. C. Clark; T. Gamber; P. G. Lucey; G. Ryder; G. J. Taylor (1999). "Sample Return Mission to the South Pole Aitken Basin" (PDF). Workshop on New Views of the Moon 2: Understanding the Moon Through the Integration of Diverse Datasets: 11.
  38. ^ "Thar's Gold in Tham Lunar Hills". Daily Record. 2006-01-28. Retrieved 2007-01-26.
  39. ^ Schmitt, Harrison (2004-12-07). "Mining the Moon". Popular Mechanics. Archived from the original on 2013-10-15. Retrieved 2013-10-07.
  40. ^ a b c d e "Chang'e-4's moon landing site named". China Daily. 17 February 2019. Retrieved 16 February 2019.
  41. ^ a b c d e "IAU Names Landing Site of Chinese Chang'e-4 Probe on Far Side of the Moon". International Astronomical Union. 15 February 2019.

외부 링크