공학기사들은 착륙의 역학에 대해 너 나은 이해를 위해 극적인 영상을 원한다. BBC

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입력 2021.2.23

BBC 원문 7시간 전.

[시사뷰타임즈] NASA가 자국의 화성 탐사차량 인내호각 찍은 놀라운 영상들을 공개했다.

이 ‘영화’ 같은 영상은 지난주에 머리털이 곤두서하던 하강 마지막 순간들에서부터, 탐사호 바퀴가 화성 땅에 접촉하는 순간에 이르기는 과정을 담고 있다.

이 일련의 과정에, 탐사호의 라킷 (로켓) 역추진 장치 -이 장치가 없으면, 너무 급속도로 바닥에 충돌- 로 탐사호가 제서로 분화구 바닥으로 서서히 낮춰질 때 먼지 소용돌이와 작은 돌 등이 튕겨나가는 것을 보여준다.

인내호는 사진기 여러 개를 장착시켜 화성으로 보내졌는데, 이중 7개는 착륙과정을 기록만을 위한 것이었다.

탐사호가 씩은 사진들은, 붉은 행성 표변 조사에 사용된 제반 기술들을 더욱 발전시키려는 공학기사들에게 반드시 보내지는 본보기 노릇을 한다.

NASA 화성탐사임무 본부인 캘러포녀의 젯추진실험실 (JPL) 부장 마잌 왓킨스는 극적인 이 영상들은 현재 NASA가 가장 최상의 상태리는 사례라고 했다.

그는 기자들에게 “우린 우리가 태양계를 가로질러 여정에 늘어서 있는 모든 것을 토성의 여러 고리들, 연하고 푸른 점으로 보이는 지구를 되돌이 보면서 그리고 믿기 어려울 정도의 전제척인 모습을 담은 화성의 전경 등등을 톻해 찍었다. 이것은 우주선이 화성에 착륙하는 것과 같은 하나의 행사를 처음으로 실제로 포착할 수 있었던 것이었다.” 고 했다.

“우린 탐사차량이 이 영상들에서 행하는 것을 봄으로써 뭔가를 배우게 될 것이다. 그러나 우리 여정 길에 많은 것을 안겨주기도 한다.”

탐사호에 있는 모든 사진기들이 착륙시에 가동됐고 착륙은 늘 해오던 대로였으며 운동 경기시 사용되는 내구성 좋은 사진기들이었으며, 수정된 것의 거의 없다.

사진기들은 핵심장비들에게 일어나는 일을 포착하기 위해 자리잡고 있었는데 =초음속으로 풀려나가는 낙하산에서부터, 진입 캡슐의 방열판을 폐기하며 하늘 기중기라고도 불리는 역추진 장치를 이용한 비행을 통해 착륙한 뒤 역추진 장치를 처분하는 과정 내내를 찍기 위한 것이었다.

이 영상들은 탐사차량이 화성 표면으로 내려 갈 때 이른바 공포의 7분 중 대략 마지막 4분 동안에 해당되는 것이다.

JPL에서 사진 작업을 이끌었던 데입 그루얼은 “우린 정보를 30기가 바잇 (바이트) 좀 넘게 수심했으며, 화성 표면으로 하강하는 사진은 23.000장을 넘는다.” 고 했다.

낙하산을 올려다 보게돼 있는 사진기 3대 중 한 대가 작동을 안 했지만, 다른 사진기 6대가 나무랄 데 없이 작동했다. NASA는 마이크로 하강할 때의 소리도 녹음하길 바랐지만, 불행스럽게도 이 부분은 성공을 못했다.

하지만, 임무단은 어렵사리 마이크를 지상에서 작동시켰고 그렇기에 앞으로 몇 주 동안 인내호가 직무를 수행하며 탐험하는 소시를 들을 가능성이 있다. 이미 제서로 분화구 속의 한 풀 죽은 바람 소리는 들어 본 바 있다.

전에도 화성에서 영상을 찍은 적이 있지만, 이번 것은 장면에서 장면으로 넘어가는 속도가 느린 것이어서, 사람들은 “동작 정지” 행위라고 부를 수도 있다. 반면 인내호가 보내주고 있는 것의 선명도 및 세세함은 입이 벌어질 정도다.

그루얼은 “매번 볼 때마다 소름이 돋게 한다. 진정 놀랍다.” 고 했다.

JPL의 공학기사들은 인내호에 주는 과제부여작업을 계속하고 있다.

주말에, 지난해에 지구를 떠날 때부터 접어 넣어 평평하게 돼 있던 인내호 할해 돛대는 수직으로 세워졌다.

수직이 되면 돛대 꼭대기에 있는 과학 사진기 -돛대사진기-Z 체제- 들이 제서로 분화구 속 인내호 주위 전경 포착 및 인태호 갑판 포착을 시작할 수 있게 해준다. 후자의 사진은 착륙시에 날아다니는 돌멩이들로 인해 손상을 입은 것이 있는지를 찾아보기 위해 지구 본부에서 원하는 것이다.

지구의 관리자들은, 이번 주에, 화성에 안전하게 착륙할 수 있게 헤 준 기술을 인내호가 돌아다니며 자체 로밧 (로봇) 팔을 사용하는 기술로 전환시키는 매우 중요한 과제를 수행하게 된다.

이런 작업을 하는데는 화성 날수로 4일 -솔스 (Sols) 라고도 하는데, 화성의 하루는 24시간39분- 이 걸릴 가능성이 크다. 오는 주말에 우린 꼼지락 거리며 움직이는 바퀴로 몇 미터 시험 운전하는 것을 볼 수도 있을 것이다.

지구에서 탐사차량에 장착된 채로 떠난 소형 헬기도 엄청난 관심거리다. 무게 2kg인 이 장치는 또 다른 세계에서 최초로 자체 동력으로 날게될 것이다.

그러나 첫 번째로 인내호가 이 헬기가 최초의 실험을 수행할 올바른 정소에 내려놓아 주는 것이 필요하다. 임무 계획을 짠 사람들은 금요일, 인태호가 선정된 위치에 도달하기까진 몇 주가 걸릴 것이라고 했는데, 이 말은 ‘기발한 재주꾼’ 이라고 명명된 이 작은 헬기가 하늘로 올라가는 건 아마도 4월 달이나 돼서 일 것이라는 뜻이다.

NASA의 화성궤도정찰위성은 이미 착륙하면서 폐기한 것을 찾아내 사진을 찍었다.

인내호 표면 임무 관리자인 제시카 새뮤얼스는 하강 단계 (역추진 장치/하늘 기중기) 와 표면에 있는 인내호와의 거리는 약 700m이다. 낙하산은 1.2km 거리에 있고 방열판은 1.5km 거리에 있다. 그리고 그래서 이 모든 다른 구성요소들을 볼 수 있다는 건 흥미진진한 일이다.“ 라고 했다.

인내호가 착륙한 지점은 과학자들이 애리조너주 천연기념물 이름을 따서 첼리 (세이) 계곡이라고 비공식적으로 부르는 평방 1.2km 사각형 지대 안에 있다.

인내호는 두 곳의 지질학적 지대 경계에 있는 평평한 땅에 내려앉아있는데 -인내호 밑의 부드러운 지대에는 짙은 색의 화산 암석일 가능성이 큰 것들이 들어 있고, 거칠은 지내에는 감람석(橄欖石) 광물질이 많이 함유돼 있는 바위들이 있다.

북서쪽으로 약 2km 지점에는 위성사진으로 볼 때 제서로 분화구에는 몇 십억년 전에 있었을 호숫물로 가득차 있던 것에서 비롯된 삼각주의 유해로 보이는 것이 있다.

삼각주들은 강들이 더욱 폭이 넓은 수역으로 들어가면서 점토와 모래를 버리면서 생성된다. 인내호가 과거의 미생물 활동 흔적을 찾아보게 될 것도 바로 이 침전물들 속이다. 

Video shows Perseverance rover's dramatic Mars landing

 

By Jonathan Amos

BBC Science Correspondent

 

Published7 hours ago

 

media captionWATCH: The journey to the surface of Mars made by the Perseverance rover

 

Nasa has released stunning videos of its Perseverance rover landing on Mars.

 

The movies cover the final minutes of last week's hair-raising descent, up to the point where the robot's wheels make contact with the ground.

 

The sequences show a whirl of dust and grit being kicked up as the vehicle is lowered by its rocket backpack to the floor of Jezero Crater.

 

Perseverance was sent to Mars festooned with cameras, seven of which were dedicated to recording the landing.

 

Their imagery represents vital feedback for engineers as they look to improve still further the technologies used to put probes on the surface of the Red planet.

 

Mike Watkins, the director of the Jet Propulsion Laboratory (JPL) in California, which is home to Nasa's Mars mission control, said the spectacular videos were an example of the agency at its best.

 

"We have taken everyone along with us on our journeys across the Solar System, through the rings of Saturn, looking back at the 'Pale Blue Dot' and incredible panoramas on the surface of Mars. This is the first time we've been able to actually capture an event like the landing of a spacecraft on Mars," he told reporters.

 

"We will learn something by looking at the performance of the vehicle in these videos. But a lot of it is also to bring you along on our journey."

 

All the cameras employed in the descent and landing were off-the-shelf, ruggedised sports cameras, with next-to-no modifications.

 

The cameras were positioned to capture key hardware events - from the release of the supersonic parachute, through the jettisoning of the entry capsule's heatshield and flight of the backpack, or "sky crane", all the way through to touchdown and the backpack's disposal.

 

This corresponded to roughly the final four minutes of the rover's seven-minute descent to the surface.

 

"We collected a little over 30 gigabytes of information, and over 23,000 images of the vehicle descending down to the surface of Mars," explained Dave Gruel, who led the camera effort at JPL.

 

One of the three cameras looking up at the parachutes failed, but the other six cameras worked flawlessly. Nasa had hoped also to record the sound of the descent with a microphone, but unfortunately this didn't succeed.

 

However, the team has managed to get a mic operating on the ground so there is the possibility of hearing Perseverance go about its exploration duties in the coming weeks. Already, the muffled sound of the wind in Jezero Crater has been played back.

 

Videos have been made at Mars before, but these were low frame-rate affairs - more what you might call "stop motion" action. The Perseverance offering on the other hand is simply jaw-dropping in its clarity and detail.

 

"It gives me goose bumps every time I see it - just amazing," said Gruel.

 

IMAGE COPYRIGHTNASA/JPL-CALTECH

image captionThe mast has been raised and the main science cameras are now snapping the local terrain

 

Engineers at JPL continue the work of commissioning the robot.

 

At the weekend, Perseverance's navigation mast, which had been stowed flat since leaving Earth last year, was raised into the vertical.

 

This allowed the main science cameras at the mast's top, the Mastcam-Z system, to begin building a panorama of the surrounding terrain in Jezero and of the deck of the rover itself. The latter mosaic is wanted to look for any damage that might have been inflicted by flying stones at the time of landing.

 

Controllers will this week perform the critical task of transitioning Perseverance away from the software that got it safely down to the surface of Mars to one that enables the robot to rove and use equipment such as its robotic arm.

 

This is likely to take four Martian days, or Sols (a Martian day lasts 24 hours and 39 minutes). We might see a wheel wiggle and the first test drive of a few metres come the weekend.

 

Landing hardware

IMAGE COPYRIGHTNASA/JPL-CALTECH/UNIVERSITY OF ARIZONA

image captionThe Mars Reco

nnaissance Orbiter has identified the discarded descent and landing hardware

 

There's huge interest in the mini-helicopter that travelled with the rover. The 2kg device will perform the first powered flight on another world.

 

But first Perseverance needs to find the right place to put this aircraft down to conduct its experiments. Mission planners said on Friday it would be a few weeks yet before the robot reached this chosen location, meaning it's probably going to be April before Ingenuity, as the little chopper is known, takes to the skies. 

 

Figure captionWarning: Third party content may contain adverts

A 360-degree view of Jezero Crater made by the Perseverance rover

 

A Nasa satellite, the Mars Reconnaissance Orbiter, has already identified and photographed the discarded hardware from landing.

 

"The descent stage (backpack/sky crane) is about 700m away from where Perseverance is on the surface. The parachute is about 1.2km and the heatshield about 1.5km. And so it's very exciting that we can see all these different components," said Jessica Samuels, the Perseverance surface mission manager.

 

The robot's landing spot is in a 1.2km by 1.2km quadrangle that the science team has informally called Canyon de Chelly after the National Monument in the US State of Arizona.

 

Artwork and reality

IMAGE COPYRIGHTNASA/JPL-CALTECH

 

Perseverance is sitting on a flat piece of ground at the boundary of two geologic units - a smooth unit under the wheels of the vehicle that contains what are likely to be dark volcanic rocks; and a rougher unit that has rocks with a lot of the mineral olivine in them.

 

About 2km to the northwest is what looks from satellite images to be the remains of a delta that formed when Jezero was filled by a giant lake billions of years ago.

 

Deltas are created when rivers enter a wider body of water and dump silt and sand. It's in these sediments that Perseverance will look for signs of past microbial activity.

 

[기사/사진: BBC]