우주탐사선에 대하여

우주탐사선이란?

우주탐사선은 우주를 탐사하기 위해 보내는 무인 기구를 의미합니다. 탐사선은 우주공간에서 작동하기도 하며 행성이나 위성 근처에서 주변을 돌거나 내려 앉기도 합니다. 탐사선은 2가지 종류가 있습니다.  하나는 지구로 다시 돌아오지 않고 목적지를 향해 여행을 하는 것과 나머지 하나는 표본과 자료를 가지고 다시 지구로 돌아오는 종류입니다. 탐사선은 대부분 원격측정과정을 통해서 전파를 통해 자료를 지구로 보내게 됩니다. 

목표지점에 내려앉은 달탐사선과 행성탐사선은 착륙하는 방법에 따라 분류하기도 합니다. 충돌탐사선은 목표지점에 접근할 때 속도를 줄이지 않습니다. 경착륙선은 기구에 충격흡수장치를 붙여서 착륙할 때 충격을 견딜 수 있도록 합니다. 연착륙선은 부드럽게 착륙합니다. 페니트레이터는 목표지점 밑으로 깊게 파고 들어 착륙합니다. 

 

우주탐사선의 임무

우주탐사선은 여러가지 방법으로 우주를 탐사합니다. 탐사선은 탐사 지점의 온도와 복사에너지, 천체를 관측하면서 지구에서 가지고 간 물질을 우주공간에 드러내 과학자들이 공간에서의 변화들을 관찰할 수 있도록 합니다. 주위환경에 화학약품을 떨어뜨리거나 표면을 파는 실험을 하기도 합니다. 탐사선의 움직임을 통해 지구에 있는 사람들이 우주의 상황을 확인할 수 있도록 해줍니다. 지구에 있는 사람은 탐사선이 가는길과 속도가 변하는 것을 보고 탐사 장소의 대기 밀도와 중력장에 대한 정보를 알 수 있습니다. 

 

초기의 무인탐사

1940년대 초 과학자들이 로켓을 이용하여 과학기구를 상층 대기와 가까운 우주공간으로 쏘아올렸습니다. 1957년에 쏘아올린 스푸트니크1호는 우주시대를 연 최초의 탐사선이었습니다. 스푸트니크1호는 몇 개의 기구와 송신기만 실린 단순한 것이었지만, 이 탐사선의 성공으로 정교한 탐사선들이 우주로 나갈 수 있었습니다. 1950년대 말부터 1960년대까지 미국의 익스플로러위성과 옛 소련의 코스모스위성은 지구와 달 사이의 공간을 분석했습니다. 미국의 페가수스위성은 미소운석의 충돌을 기록했습니다. 1970년대 초에는 옛 소련의 프로그노즈위성이 태양을 연구했습니다. 

 

달탐사

1958년에 미국과 옛 소련은 달에 탐사선을 쏘아올렸습니다. 1959년 1월에 옛 소련은 루나1호를 발사해 처음으로 달에 가까이 가게 되었습니다. 루나 1호는 달에서 약6000km 떨어진 지점에서 태양 주위를 도는 궤도로 들어갔습니다. 미국은 두달 뒤 파이어니어 4호를 쏘아올렸고, 달에 근접하게 비행하였습니다. 1959년 9월에 쏘아올린 루나 2호는 처음으로 달과 접촉했는데, 한 달 뒤인 루나 3호는 달 주변을 맴돌며 달의 뒷면을 찍을 수 있었습니다.

1963년 옛 소련은 경착륙선으로 달착륙을 시도하기 시작했고, 많은 실패를 겪은 후 1966년 1월에 발사한 루나9호가 경착륙에 성공하였습니다. 같은 시기에 발사한 미국의 서베이어탐사선도 성공적인 연착륙을 하였습니다. 1970년과 1972년 사이에는 옛 소련의 탐사선 세 대가 조그마한 캡슐에 달의 토양 표본을 담아 지구로 돌아왔습니다. 1966년 초 미국은 루나오비터 탐사선 5대를 통해 달의 바다 아래에 밀도가 큰 물질이 있고, 달의 중력장에서 중력이 불규칙적으로 급상승하는 매스콘이라는 부분이 생성되었다는 사실을 발견하였습니다. 

 

태양탐사

1965년 초 미국은 태양의 복사에너지를 연구하기 위하여 태양궤도에 파이어니어탐사선을 발사하였습니다. 1974년과 1976년에 미국은 독일에서 만든 헬리오스탐사선 2대를 쏘아올렸는데, 이들은 태양복사에너지를 측정하기 위해 수성 궤도 안쪽을 관측하였습니다. 1990년에는 미국과 유럽 14개국 연합체인 유럽우주기구가 율리시스 우주탐사선을 발사했습니다. 1994년 율리시스는 태양의 극 상공에서 태양을 관측하는 최초의 탐사선이 되었습니다. 

 

화성탐사

1960년 옛 소련은 다른 행성들을 목표로 한 최초의 탐사선인 화성탐사선 2대를 쏘아올렸지만, 모두 궤도에 이르지 못했습니다. 미국은 1964년 화성을 향해 매리너 탐사선 2대를 발사하였고, 매리너 4호는 1965년 7월 화성을 지나면서 화성의 명확한 표면 사진과 측정값을 보냈습니다. 이 탐사선은 화성 대기가 예상했던 것보다 훨씬 더 얇고 화성 표면이 달표면과 비슷하다는 사실을 관측해왔습니다. 1971년 매리너 9호는 화성에 도착해서 화성 표면을 찍을 수 있었습니다. 1976년 미국의 탐사선 바이킹 1호와 2호가 화성에 착륙하여 표면의 기상을 측정하고 생명체를 발견하기 위한 실험을 진행했습니다. 몇 년동안 생명체를 발견하기 위한 작동을 진행하였지만 존재의 근거는 발견하지 못했습니다. 1997년 미국의 화선탐사선 패스파인더는 화성 표면에서 토양을 채취했고,1999년 1월 발사한 극지착륙선 랜더는 화성의 남극에 착륙하여 얼음을 채취하기 위한 작동하였습니다. 

 

금성탐사

1962년 미국의 탐사선 매리너 2호가 처음으로 금성을 지나면서 지구로 자료를 보내는데 성공했습니다. 이어 1967년 매리너 5호도 금성에 대한 중요한 자료를 보내오게 됩니다. 매리너 10호는 1974년과 1975년에 세 차례에 걸쳐 금성을 지나 수성근처까지 이르게 됩니다. 1976년에 옛 소련 베네라 4호는 낙하산으로 탐사선을 금성 표면에 떨어뜨려 금성 대기에 관련된 자료를 지구에 보내게 됩니다. 1970년 베네라 7호는 금성에 착륙했고, 1975년과 1985년 사이에는 몇 대의 다른 탐사선도 착륙하여 최장 110분 동안 관측을 하였지만, 온도와 압력으로 인해 부서졌습니다. 1978년 미국은 파이어니어-비너스 1호와 2호를 금성에 보냈고, 금성의 궤도를 도는 탐사선은 표면에 전파를 쏜 후 반사되는 자료를 분석하여 금성 표면의 지도를 만들기 시작하였습니다. 1990년 미국의 탐사선 마젤란이 금성에 도착하여 거의 모든 반경의 표면을 관측하여 약 100m 해상도의 지도를 제작하였습니다.