포보스 프로그램

Phobos program
Fobos-Grunt와 혼동하지 마십시오.
포보스 탐사선

포보스(러시아어: ф코바, 포보스, 그리스어: φόβο) 프로그램은 소련이 화성과 그 위성의 포보스와 데이모스를 연구하기 위해 발사한 두 개의 탐사선으로 구성된 무인 우주 임무였다. 포보스 1호는 1988년 7월 7일에 발사되었고, 포보스 2호는 1988년 7월 12일에 각각 프로톤-K 로켓에 실려 발사되었다.[1]

포보스 1호는 화성으로 가는 도중에 말단 고장에 걸렸다.[2] 포보스 2호는 화성 궤도에 올랐지만, 계획된 포보스 착륙선 배치 이전인 최종 단계 이전에 연락이 끊겼다.[3] 포보스 1호와 2호는 1975~1985년 베네라 행성 임무에서 사용된 4MV형을 이어받아 새로운 우주선 설계였고, 5KV 설계는 핼리 혜성에 대한 베가 1호와 베가 2호 임무에서 마지막으로 사용되었다. 각각 2600kg(6220kg, 궤도 삽입 하드웨어가 부착된 상태)의 질량을 가지고 있었다.

이 프로그램에는 스웨덴, 스위스, 오스트리아, 프랑스, 서독, 미국(NASA 딥 스페이스 네트워크를 쌍둥이 우주선 추적에 이용하는데 기여했다) 등 14개국의 협력이 담겼다.

목표

Phobos 임무의 목적은 다음과 같다.

  • 행성간 환경에 대한 연구를 수행한다.
  • 태양 관측을 수행한다.
  • 화성 근방의 플라즈마 환경을 특성화한다.
  • 화성의 표면 및 대기 연구를 수행한다.
  • 화성 위성 포보스의 표면 구성을 연구하다

우주선 설계

우주선의 주요 부분은 모듈식 원통형 실험 섹션을 둘러싸는 가압식 토로이드 전자장치 섹션으로 구성되었다. 이들 아래에는 자세 제어를 위해 하이드라진을 포함한 구형 탱크 4개(프레갓 단계)와 주 추진 모듈을 분리한 후 궤도 조정 기능이 탑재되어 있었다. 구형 탱크에는 총 28개의 추력기(추력기 20개, 추력기 10개)가 탑재됐으며 우주선 본체와 태양전지판에는 추력기가 추가로 탑재됐다. 자세는 3축 제어 시스템의 사용을 통해 유지되었으며, 포인팅은 태양 및 별 센서로 유지되었다.

포보스 1호

주요 기사: 포보스 1호

Phobos 1은 명목상으로 운영되었고, 1988년 9월 2일에 예정되었던 통신 세션이 몇 주 동안 화성으로 가는 유람선 여행이 시작되지 않을 때까지 운영되었다. 관제사가 우주선과 다시 접촉하지 못한 것은 8월 29일/8월 30일에 업로드된 소프트웨어의 오류로 추적되었는데, 이 오류는 태도 추진기를 비활성화시킨 것이었다.[4] 태양에 대한 자물쇠를 잃음으로써, 우주선은 더 이상 태양열 어레이의 방향을 제대로 잡을 수 없게 되었고, 따라서 배터리를 고갈시켰다.

일반적으로 치명적인 조작인 탐침의 자세 제어를 끄기 위한 소프트웨어 지침은 지상에서 우주선을 시험할 때 사용되는 절차의 일부였다. 일반적으로 이 루틴은 발사 전에 제거된다. 그러나 소프트웨어가 PROM으로 코딩되어 있으므로 테스트 코드를 제거하려면 전체 컴퓨터를 제거하고 교체해야 했다. 곧 있을 발사로 인한 시간적 압박 때문에, 엔지니어들은 명령어 순서는 절대 사용되어서는 안 되지만, 명령어 순서는 그대로 두기로 결정했다. 그러나 업로드 시퀀스를 구성할 때 단문자 오류가 발생하여 명령이 실행되어 이후 우주선이 손실되었다.[5]

포보스 2호

주요 기사: 포보스 2호
Phobos 2 프로브가 찍은 샘플 이미지. IKI가 공개한 향상된 이미지. 해상도가 80/420m인 430km 떨어진 곳으로 이동.

포보스 2호는 1988년 7월 12일 바이코누르 우주기지에서 Blok D 상단으로 프로톤-K 정상에 발사되었고, 1989년 1월 29일 화성 궤도에 진입했다. 포보스 2호는 1989년 1월 29일 크루즈와 화성 궤도 삽입 단계 전반에 걸쳐 명목상으로 운항하여 태양, 행성간 매체, 화성, 포보스에 관한 데이터를 수집하였다. 포보스 2호는 화성 표면과 대기를 조사해 최대 40m 해상도의 포보스[6] 이미지 37장을 돌려받았다. 포보스 착륙선의 계획된 배치 전에 통신이 두절되었다.

시스템 및 센서

포보스 탐사선은 태양 X선과 자외선 망원경, 중성자 분광계, 그리고 포보스의 표면 완화를 연구하기 위해 고안된 그룬트 레이더 실험 등 몇 가지 기구를 운반했다. 착륙선에는 X선/알파 분광계를 탑재해 포보스 표면의 화학 원소 구성 정보를 제공하고, 포보스의 내부 구조를 결정하는 지진계, 표면의 물리적·기계적 특성을 시험하기 위한 온도 센서와 가속도계를 갖춘 '레이즈' 침투기를 장착했다.

포보스 2 적외선 분광계(ISM)는 화성 적도 지역의 근적외선(0.75~3.2µm)에서 4만5000개의 스펙트럼을 얻었으며, 공간 분해능은 7~25km, 700m 해상도에서 포보스 400개의 스펙트럼을 얻었다. 이러한 관측은 행성과 그 위성의 최초의 광물학 지도를 회수하고 화성의 대기를 연구하는 것을 가능하게 했다. ISM은 CNES의 지원을 받아 IAS와 DESPA(Paris Observatory)에서 개발되었다.[7]

기기 목록:

  • "VSK" TV 이미징 시스템[8]
  • PROP-F "호핑" 착륙선 포보스 2호만 휴대할 수 있다.
    • ARS-FP 자동 X선 형광 분석계
    • 페로프로브 자력계
    • 카파미터 자기 투과성/유감성 센서
    • 중력 측정기
    • 온도 센서
    • BISIN 전도계/틸트계
    • 기계적 센서(페니미터, UIU 가속도계, 호핑 메커니즘의 센서)
  • "DAS"(장수자율역) 착륙선
    • TV 카메라
    • 알파-X 알파-프로톤-X-선 분광계
    • 천장 태양 센서(스텐노페라고도 함)
    • 지진계
    • RAZREZ 앵커 관통계
    • 천체역학실험
  • "ISM" 열적외선 분광계/라디미터 - 분해능[9] 1~2km
  • 근사치 영상 분광계
  • 열화상 카메라; 자기계
  • 감마선 분광기
  • 엑스선 망원경
  • 방사선 검출기
  • 레이더와 레이저 고도계
  • Lima-D 레이저 실험 - 질량 분광계에 의한 화학 분석을 위해 Phobos 표면에서 물질을 기화하도록 설계됨
  • 스웨덴 우주 물리학 연구소의 전자 분광계 및 이온 질량 분석기(ASPERA)를 이용한 자동 우주 플라즈마 실험.
  • "회색" 이미징 레이더 - Phobos 1에서만 휴대 가능

참고 항목

참조

  1. ^ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/phobos.html
  2. ^ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/phobos.html
  3. ^ https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/phobos.html
  4. ^ https://apnews.com/article/8e65a6dc038aa841808008a62593a9f3
  5. ^ SCIENCY 매거진 Vol 245, 1989년 9월 8일자에서 발생한 오작동의 위험 요약 요약
  6. ^ 자연출판단, 포보스의 텔레비전 관찰
  7. ^ https://www.ias.u-psud.fr/ism/DRV_DATA/HTML/ISM/WELCOME.HTM
  8. ^ https://pdssbn.astro.umd.edu/holdings/phb2-m-vsk-2-edr-v1.0/dataset.shtml
  9. ^ https://www.ias.u-psud.fr/ism/DRV_DATA/HTML/ISM/WELCOME.HTM
  • R. Z. Sagdeev & A. V. Zakharov (1989). "Brief history of the Phobos mission". Nature. 341 (6243): 581–585. Bibcode:1989Natur.341..581S. doi:10.1038/341581a0. S2CID 41464654.
  • 네이처 341페이지(1989)에 실린 기사 581페이지 - 619페이지
  • Phobos 프로젝트 정보(NASA NSSDC)
  • 포보스 1F
  • ISM - Phobos-2 아카이브
  • 공항 터미널 - 메리너 9번 4209-75번으로도 알려져 있음
  • 전체 Phobos 2 VSK 이미지 데이터 세트

외부 링크