목성 탐사용 열화상 카메라 E-THEMIS, 실제 조건에서 첫 번째 테스트 통과

편집국 기자 / 기사승인 : 2022-01-15 23:10:00
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- 2024년 10월, "유로파 클리퍼" 우주 탐사선 거대한 가스 목성으로 향할 예정
- 특수 열센서는 태양의 위치에 따라 집 벽과 지붕이 어떻게 가열되는지 보여준다

먼저 지구상의 건물, 그다음 목성의 달을 스캔
열 감지기 E-THEMIS는 실제 조건에서 첫 번째 테스트를 통과했다.


이 이미지는 하루 중 세 가지 다른 시간에 Tempe의 Arizona State University 건물을 보여준다. 특수 열센서는 태양의 위치에 따라 집 벽과 지붕이 어떻게 가열되는지 보여준다. 이를 위해 사용된 열화상 카메라는 2년 안에 목성 방향으로 나아가 그곳의 위성 유로파를 스캔해야 한다. 이제 대학 옥상에서 처음으로 테스트됐다. 

▲ 이 3개의 적외선 이미지는 Arizona State University 건물의 정오, 오후 및 저녁 열 신호를 보여준다.

© NASA/JPL-Caltech/ASU


2024년 10월, "Europa Clipper 유로파 클리퍼" 우주 탐사선은 NASA 임무의 하나로 거대한 가스 목성으로 향할 예정이다. 그들의 임무는 목성의 위성인 유로파를 여러 번의 플라이바이를 통해 더 자세히 연구하고 특히 이 얼음 달의 빙하 아래 바다가 거주 가능한 조건을 제공할 수 있는지 알아내는 것이다. 이 작업에 대처하기 위해 Europa Clipper에는 여러 장비가 장착돼 있다.

얼음 달의 적외선 보기

이러한 측정 장비 중 하나는 Europa Thermal Emission Imaging System(E-THEMIS)이다. 적외선 측정을 사용해 목성 위성의 열 신호를 연구하도록 설계되었다. "유로파의 표면은 극도로 춥지만 그 아래의 바다는 따뜻하고 액체인 물이다. 이 물이 균열과 구멍을 통해 표면으로 올 때 E-THEMIS는 그것을 감지할 수 있다”고 열 감지기 개발을 주도하고 있는 Arizona State University의 Philip Christensen이 말했다.

“수년 전에 물이 표면에 올라왔어도 그곳의 얼음은 여전히 ​​따뜻했다. 온도 이미지를 사용해 E-THEMIS는 유로파의 지질학적 활동을 연구할 수 있는 훌륭한 기회를 제공할 것이다”고 Christensen은 말했다.

"집중력 탁월“

실제 조건에서 E-THEMIS를 테스트하기 위해 연구원들은 이제 처음으로 열화상 카메라를 실험실 건물 옥상으로 가져왔다. 열 감지기의 "복습 리허설"로 대학 캠퍼스의 열 신호를 기록했다.

"우리 팀은 E-THEMIS를 건물 옥상으로 옮기고 통제된 환경에서 데이터를 수집할 수 있도록 휴대용 클린룸을 개발하는 데 몇 달을 보냈다"고 Christensen은 말햇다.

결과는 인상적이다. 과학자들은 하루 중 다른 시간에 찍은 캠퍼스의 세 가지 컬러 적외선 이미지를 발표했다. 스캔은 무엇보다도 대학팀 Sun Devils의 축구 경기장과 특징적인 산 Hayden Butte 산을 보여준다. 이 산은 문자가 설치되어 있기 때문에 "A" 산이라고도 한다.

이미지는 오후 12시 40분, 4시 40분 그리고 6시 20분에 촬영되었으며 오후가 진행됨에 따라 태양열 건물과 경관 냉각을 보여준다. 연구원들에 따르면 1km 이상 떨어진 경기장에서도 관람석에 새겨진 글이 여전히 가독성이 좋다는 점이 특히 인상적이었다.

Christensen은 "이 기기는 매우 잘 작동하고 뛰어난 초점을 가지고 있다"고 말했다.

진동 및 진공 테스트

그러나 E-THEMIS가 Europa Clipper 우주선의 일부가 되기 전에 여전히 추가 테스트를 통과해야 한다. 다음 단계는 장비가 로켓 발사 후에도 살아남고 우주 조건에서 작동하도록 하는 것이다.

“발사는 모든 우주선이나 장비에 있어 가장 스트레스가 많은 단계 중 하나다. 우리는 E-THEMIS가 이 상황에서 살아남을 수 있도록 하고 싶다. 이를 위해 발사 조건을 시뮬레이션하기 위해 일련의 까다로운 진동 테스트를 실시할 것이다”고 Christensen이 설명한다. "또한 진공 챔버에서 테스트해 진공 상태에서 제대로 작동하는지 확인할 것이다.“

E-THEMIS가 이 모든 테스트를 통과하면 캘리포니아 패서디나에 있는 NASA의 제트 추진 연구소로 배송된다. 그곳에서 열 감지기는 마침내 Europa Clipper 우주 탐사선에 통합될 것이다. 2024년 가을 착공에 이어 2030년 목성 위성에 대한 현장 조사가 시작될 예정이다.
출처: Arizona State University

[더사이언스플러스]

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