태양계 '행성간 초고속도로' 발견 > 행 성

사진#1 우주 탐사에 필요한 연료를 대폭 절약하게 해줄 태양계의 '고속도로'가 NASA의 Jet Propulsion Laboratory 기술자들에 의해 발견되었다. "행성간 초고속도로 (Interplanetary Superhighway)"라 불리는 이 시스템은 Martin Lo에 의해 계산되었는데, 그는 태양풍 입자를 수집하여 지구로 귀환하는 NASA의 Genesis 임무의 비행 경로를 디자인한 사람이다.

모든 우주 탐사는 우주선이 행성이나 달을 지나갈 때 중력에 의한 당김 현상(gravity pull)을 이용한다. Lo의 이론은 여기에 태양이 행성을 끄는 힘, 또는 행성이 달을 끄는 힘을 첨가시킨 것이다. 중력장 내에서 여러 방향의 힘이 서로 상쇄되는 길을 따라 우주선이 나아가는 것이다. 행성과 달은 서로의 중력이 상쇄되는 Lagrange point라고 불리는 다섯 군데의 지점을 갖고 있으며, 적은 연료만으로도 우주선이 이 궤도를 선회할 수 있다. 행성간 초고속도로를 찾기 위해, Lo는 Lagrange point를 잇는 모든 비행 궤적을 지도에 표시하였다. 실이 엮여서 로프를 만들듯이, 궤적은 우주공간에 복잡한 터널 모양을 보였다. 그는 태양계 전체에 대해 이러한 터널 지도를 작성할 계획이다.

그는 행성간 초고속도로에 대한 이론을 이용하여 우주 임무를 설계하는 "LTool"을 개발하였다. LTool은 2001년 8월에 발사된 Genesis 임무의 비행 궤적을 설계한 바 있다. Genesis 우주선은 지구를 떠나서 Lagrange point를 다섯 바퀴 선회한다. 이 궤도를 자연히 벗어난 후 지구를 다시 선회한 후, 지구 반대쪽에 있는 또 다른 Lagrange point를 향하게 된다. 최종적으로 우주선은 지구의 상층 대기에 근접하여 태양풍 입자 샘플을 유타 사막의 Air Force's Utah Testing and Training Range에 떨어뜨리게 된다.

사진#2 "이상적으로는 Genesis는 전혀 연료가 필요 없습니다만, 임무 수행 중 여러 가지 변수가 있기 때문에 궤도를 몇 번 수정시켜 주어야합니다. 연료를 절감함으로서 보다 수준 높은 임무를 싸게 수행할 수 있습니다"라고 Lo는 말했다. "이것은 아주 흥미로운 개발이었습니다. 이론은 오래 전부터 알려져 왔지만, 실제 우주 임무에 응용된 것은 처음입니다"라고 LTool를 공동으로 만든 Purdue 대학 aeronautics and astronautics의 Kathleen Howell 교수는 말했다. "Lagrange point를 지나가는 모든 임무에 대해, LTool은 빠른 계산을 제공할 수 있습니다. 전통적 방법으로 임무의 궤도를 계산하는데 보통 8주가 걸렸지만, 우리는 이제 하루 이내에 계산할 수 있습니다."

Lo는 달의 Lagrange point에 우주정거장을 만드는 계획을 그린다. Lagrange point는 행성간 초고속도로의 지표가 되는 곳이므로, 우주선을 이곳에 끌어다 수리하는데 편리하기 때문이다. NASA's Johnson Space Center의 한 연구팀은 행성간 초고속도로를 유인 우주 임무에 이용할 계획을 제안하고 있다. "Lo의 연구는 지구 근접 궤도 이외의 유인 또는 무인 우주 탐사의 구상을 단순화시키는데 돌파구를 마련했습니다. 이로 인해 다양한 임무를 적은 숫자의 우주선으로도 가능하게 되었습니다"라고 Johnson Center의 Advanced Development Office의 매니저인 Doug Cooke씨는 말했다. Lo와 Howell의 행성간 초고속도로에 대한 연구는 Discover 잡지의 올해의 Discover Innovation Award에 지명되었다.

우주선뿐만 아니라, 소행성과 혜성도 이 길을 따라 여행하는 것으로 알려져 있다. 과학자들은 공룡을 멸종시킨 소행성도 Genesis의 비행경로를 따랐을 것으로 생각한다. 소행성이 충돌한 지역의 이리듐의 흔적으로 볼 때, 소행성이 아주 느리게 여행했다는 것을 알 수 있는데, 이는 행성간 초고속도로를 따라 여행하는 물체의 전형적인 특징이다.




출 처 http://spaceflightnow.com/news/n0207/21highway

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