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지구궤도에 진입중인 LRO/LCROSS의 상상 일러스트
Credit: NASA,

LRO/LCROSS가 최종적으로 지구궤도에 진입하고 있는 상상 일러스트입니다. 위로부터 LRO, LCROSS, 질량폭탄으로 사용될 Centaur Upper Stage입니다.

LRO/LCROSS를 실은 아틀라스 V(Atlas V)가 19일에 성공적으로 발사되었습니다. 이로써 NASA는 루나 프로스펙터(Lunar Prospector) 이후 10년만에 달에 대한 탐사를 재개하게 되었습니다.

LRO는 부시 행정부가 발표했던 우주 탐사에 대한 비전(Vision for Space Exploration)의 첫번째 미션으로서, 앞으로 진행될 콘스텔레이션 프로젝트(Project Constellation)를 위한 달 착륙선의 착륙 위치 후보군 선정, 잠재적 자원 위치의 파악, 현 시점의 방사능 환경 등을 파악하는 것을 주목적으로 하고 있습니다. 이를 위해서 LRO는 달의 상공 50㎞를 통과하는 극궤도 상에서 약 1년간 월면에 대한 정밀한 3차원 지도를 작성하고 2년간의 추가 미션을 수행할 예정입니다.

LCROSS는 월면에 존재하리라 예상되는 물(얼음)에 대한 증거를 확인하기 위해 준비된 미션으로, 10년 전 클레멘타인(Clementine) 미션 이래 지속적으로 증거가 나타나고 있는 얼음의 존재여부를 확인하는 것을 목적으로 하고 있습니다. 이를 위하여 LCROSS는 발사체인 아틀라스 V의 상단부분을 달까지 가져가 질량폭탄(impactor)으로 사용하게 됩니다.

LRO/LCROSS를 발사한 아틀라스 V 401의 구조도.
Credit: NASA,

Centaur Upper Stage가 질량폭탄으로 사용되는 부분입니다. 일반적으로 대기권에서 분리되어 버려지지만 이번에는 중요한 역할을 하게 되었습니다.

이 질량폭탄을 투하할 지역은 태양계에서 두번째로 큰 크레이터로 알려진 남극-에이트켄 분지(South Pole-Aitken Basin)에 속하는 부분으로 예정되어 있는데, LCROSS는 질량폭탄에 의해 솟아오른 먼지(debris plumes)를 분석하여 물의 존재를 파악하게 됩니다. 이 먼지 기둥은 지구상에서도 직경 10~12인치의 망원경을 사용하면 관측이 가능하다고 합니다.

LCROSS의 탐사지역으로 극지역을 선택한 이유는 극지역의 크레이터에는 태양빛이 1년 365일 닿지 않는 영원히 그늘진 지역이 존재하기 때문입니다. 극지역에서 태양의 고도는 거의 지평선에 닿아있는 수준이므로, 아주 얕은 웅덩이의 경우에도 긴 그림자를 드리우게 됩니다. 달에서 그림자가 드리워진 부분은 빛이 드는 부분과의 온도차이가 무려 300℃에 달하기 때문에, 극지역 크레이터의 그림자 부분에는 냉동 트랩(cold trap) 현상으로 인해 여러가지 물질이 남아있을 가능성이 높습니다.

미션 진행은 NASA 아메스 연구센터(Ames Research Center)에서 진행하며, 하드웨어는 노드롭 그루만(Northrop Grumman) 사와 공동으로 제작했습니다. 요즘은 NASA에도 트위터 바람이 불어서 미션마다 트위터가 개설되어 있군요. 좀 언밸런스한 것 같지만, 관심이 있으신 분은 @LCROSS_NASA를 follow해보시기 바랍니다.

루나 프로스펙터(Lunar Prospector)
1998년에 발사되어 570일간 미션을 수행한 NASA의 달 탐사선. 행성지질학 분야에서 전설적인 업적을 세운 유진 슈메이커 박사(Dr. Eugene Shoemaker)의 유해의 일부를 싣고 있습니다. 일반인에게는 슈메이커-레비 9 혜성(Comet Shoemaker-Levy 9)의 발견자로 더 유명합니다. 루나 프로스펙터가 임무를 종료하며 달표면에 충돌했기 때문에 현재까지(2009년) 그가 유일하게 달에 묻힌 인류로 남아있습니다.
LCROSS는 발사체인 아틀라스 V의 상단부분을 달까지 가져가 질량폭탄으로 사용하게 됩니다
초속 2.5㎞(충돌시점), 질량 2,366㎏의 무게로 거의 수직으로 낙하됩니다.
크레이터
crater. 운석 등 천체가 충돌하고 남은 움푹 패인 지형.
남극-에이트켄 분지(South Pole-Aitken Basin)에 속하는 부분으로 예정되어 있는데
정확한 지점은 LCROSS가 현장에서 측정한 데이터를 기반으로 결정됩니다.
10~12인치
25~30㎝
온도차이가 무려 300℃에 달하기 때문에
빛이 드는 곳은 120℃, 빛이 들지 않는 지역은 -170℃.
냉동 트랩(cold trap)
주변과 급격히 차이가 나는 온도로 인해 주변에서는 볼 수 없는, 녹는점이 높은 물질이 그 지역에만 고체상태로 존재하는 현상.

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