마스 메트넷

Mars MetNet
이 기사는 화성으로 가는 대기 과학 임무에 관한 것이다. MnSCU 네트워크 웹 사이트는 Metnet(웹사이트)을 참조하십시오.
마스 메트넷
Metnet Landing Concept.JPG
Mars MetNet 임팩터 개념
미션형기술
대기과학
연산자핀란드 기상 연구소
웹사이트http://fmispace.fmi.fi/index.php?id=metnet
우주선 속성
착륙질량투입 중량: 단위당[1] 22.2kg
페이로드 질량4kg 할당
치수임팩터: 지름[2] 1.8m
힘0.6 W[1]
미션의 시작
출시일자TBD
로켓TBD
마스 임팩터

Mars MetNet은 핀란드 기상연구소(FMI)가 시작했으며 핀란드, 러시아, 스페인이 개발 중인 화성에 대한 계획된 대기과학 임무다. 2013년 9월까지 두 개의 비행 가능 진입, 하강 및 착륙 시스템(EDLS)이 제조 및 시험되었다. 2015년 기준 기본 자금은 2020년까지 존재한다. 2016년 현재 발사차량도 사전 발사 날짜도 정해지지 않았다.

화성에 광범위한 표면 관측 네트워크를 구축해 화성의 대기 구조, 물리학, 기상학을 조사하는 것이 목적이다. 임무의 대부분은 화성 표면에 배치된 최소 16대의 MetNet 임팩트 착륙선으로 구성된다.

역사

마스 메트넷의 기본 개념은 1980년대 후반 핀란드 기상연구소(FMI)팀이 시작했다. 이 개념은 10년에 걸쳐 성숙되었고, 결국 2000년에 개발 작업이 시작되었다.[3][4] 메트넷은 넷랜더, 러시아 마스 96, 초기 ESA 마스넷과 인터마스넷 미션 개념의 후속작이라고 볼 수 있다.[5] 이 중 화성 96호는 발사까지 갔지만 로켓 4단계가 탑재된 트랜스마스 주사에 실패해 지구 재진입과 파탄이 빚어졌다. 이 다중 파트 임무의 일부로서, 메트넷과 꽤 비슷한 두 개의 침투자가 있었다. 주된 차이점은 충격 시 앞부분이 뒤쪽에서 분리되어 몇 미터 더 깊이 땅속으로 파고들어간다는 것이다.

메트넷은 2016년 4월 유럽지질과학연합총회에서 제안된 임무 중 하나였다.[6]

상태

화성 메트넷 임무의 범위는 결국 화성 표면에 수십 대의 충격 착륙선을 배치하는 것이다. 마스 메트넷은 핀란드 기상연구소(미션 리드), 러시아 우주연구소(IKI), 스페인 국립우주연구원(INTA) 등으로 구성된 컨소시엄이 개발하고 있다.[1][7]

기본 프로그램 개발 기금은 2020년까지 존재한다.[8] 전구적 임무의 정의와 발사 기회에 대한 논의가 현재 진행 중이다.[8] 전구적 임무는 착륙선 한 척으로 구성될 것이며 기술과 과학 실험 임무로 의도되었다. 성공적이고 자금이 지원되면, 더 많은 착륙선을 다음 발사 창에 배치하는 것이 제안된다.[9]

2013년까지, 모든 자격 증명 활동이 완료되었고 페이로드와 비행 모델 구성품이 제조되고 있었다.[10] 2013년 9월까지 두 개의 비행 가능 진입, 하강 및 착륙 시스템(EDLS)이 허용 수준으로 제조 및 시험되었다.[11] 이 두 개의 탐침 중 하나는 추가 환경 테스트를 위해 사용되고 있고, 다른 하나는 현재 비행에 적합한 것으로 간주되고 있다. 이 테스트는 진동, 열 및 기계적 충격에 대한 내성을 포함했으며 2015년 4월 현재 진행 중이다.[12] 시험 EDLS 장치는 나중에 비행을 위해 개조될 수 있다.[12]

과학적 목적

화성 순환 패턴, 경계층 현상 및 기후학적 주기의 상세한 특성화는 화성 표면의 관측소 네트워크에서 동시적인 상황 기상학적 측정이 필요하다.[5] 특히 기상학과 기후학 둘 다 일시적, 공간적으로 차이가 있다는 사실은 이를 모니터링하는 가장 효과적인 수단이 여러 장소에서 그리고 충분히 긴 시간에 걸쳐 동시 측정을 하는 것임을 의미한다. Mars MetNet은 지구 규모의 다중 지점의 표면 탐침 네트워크를 포함하며, 2년 동안 궤도에 있는 지원 위성으로 보완된다. 관측 지점 10개에서 20개 사이의 범위에 있는 어딘가는 행성 전체 규모로 대기 현상을 잘 파악할 수 있는 최소한의 것으로 간주된다.[13]

착륙선의 과학적 목표는 다음을 연구하는 것이다.[14]

  • 대기 역학 및 순환
  • 표면-대기 상호작용 및 행성 경계층
  • 분진 상승 메커니즘
  • CO2, HO2 및 분진의 주기
  • 화성 기후의 진화

화성 MetNet 전구 미션의 목적은 화성 표면에 미니금속 관측소를 배치하는 개념을 확인하고, 하강 단계에서 대기 데이터를 입수하며, 화성 1년 이상 동안 착륙지점의 기상 및 표면 구조에 대한 정보를 얻는 것이다.[15]

랜더 개념

아티스트의 화성 대기권 진입 메트넷 임팩터 렌더링 하부 모듈: 팽창식 열 차폐, 상부 모듈: 1.8m 팽창식 감속기

각 MetNet 착륙선 또는 임팩터 탐사선은 이전의 준경도 착륙 장치가 사용했던 것처럼 단단한 히트 실드와 낙하산 대신 팽창식 진입 및 하강 시스템을 사용할 것이다.[16] 이렇게 하면 전체 질량에 대한 페이로드 질량의 비율이 최적화되며, 과학 페이로드에 더 많은 질량과 부피 자원을 절약할 수 있다. MetNet 착륙선의 대기 강하 프로세스는 일차 공기역학 또는 '가압식 제동 장치' 감속 단계와 이차 공기역학 또는 '추가 팽창식 제동 장치' 감속 단계로 나눌 수 있다. 탐침의 최종 착륙 속도는 44.6 ~ 57.6 m/s이다.[2] 화성 표면의 착륙선의 운항 수명은 7년이 될 것이다.[17]

배치

2차 페이로드로

환승 차량에 대한 요구사항이 그리 광범위하지 않기 때문에 화성 메트넷 충격 착륙선은 화성으로 가는 어떤 임무로도 발사될 수 있다. 이 착륙선들은 ESA, NASA, 러시아, 중국으로부터 온 화성 궤도선에 피기백하거나 엑소마스와 같은 화성 대형 착륙선의 추가 탑재할 수 있다.[1]

전용 론칭

또한 낮은 지구 궤도에서 몇 개의 유닛을 가진 전용 발사도 연구 중에 있다.[1] 대부분의 화성 메트넷 착륙선은 감속 기동에 필요한 연료량을 줄이기 위해 화성에 도착하기 몇 주 전에 별도로 화성에 배치될 것이다. 그리고 나서 위성 플랫폼은 화성 주위의 궤도에 삽입되고 마지막 몇 개의 화성 메트넷 충격 착륙선은 화성 표면에서 화성 궤도를 형성하여 화성 표면으로 배치되어 최적의 태양 전지판 효율을 위해 위도 범위 +/- 30도의 화성 표면의 어떤 선택된 지역에 착륙할 수 있게 된다.[1][5] 궤도선에 탑승한 경보 발생기는 연속적인 대기 소리를 수행하여 현장 관측을 보완한다. 이 궤도선은 또한 충격 착륙선과 지구 사이의 1차 데이터 중계기 역할을 할 것이다.[1][5]

전구사절단

'Mars MetNet Precursory Mission'이라고 불리는 기술 시험 비행 임무인 'Mars MetNet Precursory Mission'은 다른 화성 임무와 함께 돼지 배킹을 하거나 잠수함 해상 발사 탄도 미사일인 러시아 볼나를 이용한 전용 발사로 발사될 수 있다.[18]

핀란드 기상연구소(FMI)는 당초 2011년 포보스 그룬트 임무에 탑승해 시범 착륙선을 띄울 계획이었다. 하지만, 화성 메트넷 착륙선은 우주선의 무게 제한 때문에 포보스-그룬트 임무에서 떨어졌다. 포보스그룬트는 이후 지구 궤도를 이탈하지 못하고 2012년 1월 16일 태평양에 추락했다.[19] 선구적인 임무 발사 날짜는 아직 결정되지 않았다.

페이로드

Mars MetNet Pregar Mission의 개념적 탑재물에는 다음 계측기가 포함될 수 있다.[12][15]

  • MetBaro: 1015 hPa 한계(100 g)의 압력 센서
  • 메추미: 습도 센서(15g)
  • MetTemp: -110°C ~ +30°C(2g) 범위의 온도 센서
  • 렌즈 4개가 90° 간격으로 장착된 파노라마 카메라(100g)
  • MetSIS: 데이터 전송을[20] 위한 광학 무선 통신 시스템을 갖춘 일조 광도 센서
  • 먼지 센서: 적외선 분진 및 가스 검출기(42g)[21]

힘

충격 착륙선에는 팽창식 제동장치 상면에 위치한 유연한 태양 전지판이 장착되어 있어 낮 동안 약 0.6W를 제공한다.[1] 제공된 전력 출력이 모든 계측기를 동시에 작동하기에 충분하지 않기 때문에 다양한 환경 제약에 따라 순차적으로 작동된다.[16]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f g h Harri, A. M.; Leinonen, J.; Merikallio, S.; Paton, M.; Haukka, H.; Polkko, J.; Linkin, V.; Lipatov, V.; Pichkadze, K.; Polyakov, A.; Uspensky, M.; Vasquez, L.; Guerrero, H.; Crisp, D.; Haberle, R.; Calcutt, S.; Wilson, C.; Taylor, P.; Lange, C.; Daly, M.; Richter, L.; Jaumann, R.; Pommereau, J.; Forget, F.; Lognonne, Ph.; Zarnecki, J. (2012). "Future Plans for MetNet Lander Mars Missions" (PDF). Geophysical Research Abstracts. 14 (EGU2012-8224): 8224. Bibcode:2012EGUGA..14.8224H. Retrieved 18 February 2014.
  2. ^ a b "MetNet: EDLS Concept". Finnish Meteorological Institute. 2013. Archived from the original on 2014-04-06. Retrieved 2014-02-19.
  3. ^ "Intoduction [sic] to the Mars MetNet Mission". Finnish Meteorological Institute. 2013. Archived from the original on 2014-04-04. Retrieved 2014-02-18.
  4. ^ MetNet - Wayback Machine에 보관된 2011-07-20 사전 미션 개요
  5. ^ a b c d "An exploration mission for Mars". Energy Enviro World. 17 October 2007. Archived from the original on 17 March 2009. Retrieved 2014-02-18.
  6. ^ http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2016/EGU2016-7592.pdf
  7. ^ 화성 대기에서 가스 감지를 수행할 수 있는 향상된 MEIGA-MetNet 분진 마이크로 센서 설계. M. A. 로드리게스. 전자 소자 (CDE), 2015.
  8. ^ a b Mars MetNet 미션 상태. 2015년 4월 17일.
  9. ^ A. M. Harri, W. Schmidt, K. Pichkhadze, V. Linkin, L. Vazquez, M. Uspensky, J. Polkko, M. Genzer, A. Lipatov, H. Guerrero, S. Alexashkin, H. Haukka, H. Savijarvi, J. Kauhanen (2008). Mars MetNet Precursor Mission (PDF). European Planetary Science Congress.CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  10. ^ Harri, Ari-Matti; Aleksashkin, Sergey; Guerrero, Héctor; Schmidt, Walter; Genzer, Maria; Vazquez, Luis; Haukka, Harri (7–12 April 2013), "Mars MetNet Precursor Mission Status" (PDF), EGU General Assembly 2013, Vienna, Austria: Geophysical Research Abstracts, Vol 15, EGU2013-4598, retrieved 2014-02-19
  11. ^ Harri, Ari-Matti; Aleksashkin, Sergey; Guerrero, Héctor; Schmidt, Walter; Genzer, Maria; Vazquez, Luis; Haukka, Harri (8–14 September 2013), "Mars MetNet Precursor Mission Status" (PDF), European Planetary Science Congress 2013, London, UK.: EPSC Abstracts, Vol 8, retrieved 19 February 2014
  12. ^ a b c Harri, Ari-Matti; Aleksashkin, Sergei. "Mars MetNet Mission Status" (PDF). Geophysical Research Abstracts. EGU General Assembly 2015. Retrieved 2016-04-27.
  13. ^ "Definition of science objectives". Finnish Meteorological Institute. Archived from the original on 2011-07-20.
  14. ^ "MetNet Mars Precursor Mission science objectives". Finnish Meteorological Institute. Archived from the original on 2011-07-20.
  15. ^ a b Harri, A. M.; Schmidt, W.; Pichkhadze, K.; Linkin, V.; Vazquez, L.; Uspensky, M.; Polkko, J.; Genzer, M.; Lipatov, A.; Guerrero, H.; Alexashkin, S.; Haukka, H.; Savijarvi, H.; Kauhanen, J. "Scientific Payload of the MetNet Mars Precursor Mission" (PDF). Retrieved 2014-02-18.[영구적 데드링크]
  16. ^ a b Haukka, H.; A. M. Harri; S. Alexashkin; H. Guerrero; W. Schmidt; M. Genzer; L. Vazquez (2012). "Mars MetNet Mission Payload Overview" (PDF). Geophysical Research Abstracts. 14 (EGU2012-8073). Retrieved 2014-02-18.
  17. ^ MetNet The New Generation of Atmospheric Observation for Mars (PDF). European Planetary Science Congress. 2008.
  18. ^ "MetNet Mars Precursor Mission". Finnish Meteorological Institute. Archived from the original on 2011-07-20.
  19. ^ "Russian space probe crashes into Pacific Ocean". Fox News. 15 January 2012.
  20. ^ Rivas, J.; Martínez, J.; Martín-Ortega, A. (14–16 December 2015). Practical application of the Optical Wireless communication technology (OWLS) in extreme environments. 2015 IEEE International Conference. IEEE. doi:10.1109/WiSEE.2015.7392981.
  21. ^ Rodríguez, Miguel A.; Fernández, Alberto; Cortés, Francisco; López, Fernando (11–13 February 2015). Design of an enhanced MEIGA-MetNet dust micro-sensor able to perform gas sensing in Mars atmosphere. Spanish Conference on Electron Devices (CDE). Madrid, Spain: IEEE. doi:10.1109/CDE.2015.7087496.

외부 링크