니어 슈메이커

3. 임무 개요

NEAR는 존스홉킨스 대학교의 응용물리학 연구소(APL)가 제작한 최초의 로봇 우주 탐사선이었다.^[3] 초기 계획은 4660 네레우스로 가는 길에 2019 반 알바다를 근접 비행하는 것이었다.^[4] 2000년 1월 네레우스와 랑데부할 예정이었지만, 여러 소행성과 혜성을 방문하는 것으로 계획이 변경되었다.^[4] 논의된 대상에는 2P/엥케, 433 에로스(이후 임무의 주요 목표가 됨), 1036 가니메데, 4 베스타, 4015 윌슨-해링턴 등이 있었다.^[4]

10년 동안 두 개의 소행성과 두 개의 혜성을 방문하는 소행성-혜성 그랜드 투어 계획도 있었다.^[4] NEAR는 지구 근접 소행성 433 에로스를 탐사하여 태양계 형성의 비밀을 밝히는 단서를 찾기 위해 발사되었다. 에로스의 크기, 형태, 질량, 밀도, 구성, 지표와 내부 구조, 자기장에 대한 상세한 탐사가 이루어졌다.

에로스에 도착하기 전, NEAR는 1997년 6월 27일 소행성 (253) 마틸다에 2400 km 거리까지 근접 통과하며 관측했다.

1999년 1월 에로스와의 궤도 진입 및 1년간 탐사 예정이었으나, 궤도 수정 오차로 인해 1998년 12월 스윙바이로 계획이 변경되었고, 에로스와의 만남은 2000년 2월로 연기되었다. 1998년 1월, NEAR는 지구 스윙바이를 마치고 에로스를 향했다. 2000년 2월 14일, NEAR는 에로스와의 랑데부에 성공하여 소행성 궤도에 진입한 최초의 탐사선이 되었다.

이후 NEAR는 지표면에서 20~40km 떨어진 궤도를 중심으로, 때로는 3km까지 근접 비행하며 에로스의 형태, 지표 지형, 레골리스, 크레이터 등을 촬영하여 16만 장 이상의 이미지를 확보했다.

소행성 지형도 작성이 완료된 후, 실험적으로 에로스 연착륙이 시도되었다. 탐사선은 착륙용으로 설계되지 않았지만, 1% 미만의 성공 확률에도 불구하고 착륙에 성공했다.

3. 1. 주요 목표

3. 2. 여정

3. 3. 궤도 진입 시도 실패와 재시도

3. 4. 궤도 탐사 및 착륙

4. 탐사 장비

니어 슈메이커는 다음 장비를 사용하여 에로스를 탐사했다.

5. 과학적 성과 및 의의

NEAR 슈메이커는 지구 근접 소행성인 433 에로스를 탐사하기 위해 발사되어, 태양계 형성의 비밀을 밝히는 데 중요한 단서를 제공하였다.^[11] 이 임무를 통해 에로스의 크기, 형태, 질량, 밀도, 구성, 지표와 내부 구조 및 자기장에 대한 상세한 탐사가 이루어졌다.

NEAR는 1년 동안 에로스 궤도를 돌며 탐사를 진행했다. 처음에는 반지름 200km의 원형 궤도에서 시작하여, 점차 궤도를 50km, 35km로 줄여가며 관측했다. 이후 궤도를 다시 높였다가 낮추는 과정을 거쳐, 2000년 12월에는 35km의 역행 궤도에 진입했다.

NEAR는 에로스 궤도에서 다양한 관측을 수행하며, 에로스의 형태, 기복이 심한 지표, 레골리스, 고랑과 능선, 크레이터 등 지표 지형을 촬영하여 16만 장 이상의 이미지를 확보했다.

소행성 지형도 작성이 완료된 후, NEAR는 실험적으로 에로스 연착륙을 시도했다. 탐사선은 착륙용으로 설계되지 않았지만, 성공 확률 1% 미만의 예상을 깨고 2001년 2월 12일 에로스의 "안장" 지역에 성공적으로 착륙했다.

NEAR는 에로스와의 랑데부에 성공하여 소행성 궤도에 도착한 최초의 탐사선이라는 기록을 세웠다. 또한, 소행성 표면에 연착륙하여 근접 관측을 수행함으로써, 향후 소행성 탐사 및 자원 활용 가능성을 제시했다. NEAR의 성과는 소행성 충돌 위협으로부터 지구를 보호하기 위한 행성 방어 연구에도 중요한 기초 자료를 제공한다.

일부 과학자들은 NEAR 임무의 궁극적인 목표가 에로스를 지구에서 회수된 운석과 연결하는 것이라고 주장한다. 화학 성분에 대한 충분한 데이터를 통해 에로스와 다른 S형 소행성, 그리고 S형 소행성의 파편으로 여겨지는 운석 사이의 인과 관계를 확립할 수 있기 때문이다. 이를 통해 대형 장비를 사용하여 운석 물질을 연구하고 그 결과를 우주에 있는 천체로 적용할 수 있다. 그러나 NEAR는 이러한 연결을 명확히 증명하거나 반증하지는 못했지만, 소행성 연구 분야를 크게 발전시킨 것은 분명하다.

6. 임무 종료

2001년 2월 28일 미국 동부 표준시 오후 7시에 NEAR 슈메이커로부터 마지막 데이터 신호가 수신된 후 탐사선의 작동이 중지되었다.^[12] 2002년 12월 10일에 탐사선과의 통신을 재개하려는 마지막 시도는 실패했는데, 이는 에로스에 있는 동안 탐사선이 경험한 극한의 -173°C 환경 때문일 가능성이 높다.^[12]

7. 명칭 변경

2001년 3월 14일, 탐사선의 업적을 기리기 위해 "'''NEAR 슈메이커'''"로 공식 명칭이 변경되었다.^[18]

참조

_[1] 웹사이트 NEAR Shoemaker https://solarsystem.[...] NASA's Solar System Exploration website 2022-12-01
_[2] 뉴스 NEAR Shoemaker https://solarsystem.[...] NASA 2021-04-26
_[3] 논문 Lab Rivalry Spices Up Solar System Exploration https://www.science.[...] 2022-11-16
_[4] 웹사이트 Extended-mission opportunities for a Discovery-class asteroid rendezvous mission http://adsabs.harvar[...]
_[5] 웹사이트 NEAR Flyby of Asteroid 253 Mathilde http://nssdc.gsfc.na[...] NASA 2006-08-10
_[6] 논문 Estimating the mass of asteroid 253 Mathilde from tracking data during the NEAR flyby http://www.sciencema[...] 2007-08-29
_[7] 웹사이트 The NEAR Rendezvous Burn Anomaly of December 1998 http://near.jhuapl.e[...] Final Report of the NEAR Anomaly Review Board 2017-02-02
_[8] 웹사이트 Final Images from 2001 Feb 12 http://near.jhuapl.e[...] 2022-04-17
_[9] 서적 Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 https://www.nasa.gov[...] NASA History Program Office
_[10] 뉴스 The End of an Asteroidal Adventure: NEAR Shoemaker Phones Home for the Last Time http://near.jhuapl.e[...] Applied Physics Lab 2001-02-28
_[11] 논문 The NEAR-Shoemaker x-ray/gamma-ray spectrometer experiment: Overview and lessons learned 2001
_[12] 뉴스 'NEAR Shoemaker's Silent Treatment http://near.jhuapl.e[...] Applied Physics Laboratory 2001-02-23
_[13] 웹사이트 NEAR Mission Profile https://nssdc.gsfc.n[...] 2019-02-05
_[14] 웹사이트 NEAR Shoemaker https://nssdc.gsfc.n[...] 2019-02-05
_[15] 논문 The NEAR Solid-State Data Recorders http://citeseerx.ist[...]
_[16] 웹사이트 NEAR: FAQ http://near.jhuapl.e[...] Applied Physics Lab
_[17] 논문 NEAR spacecraft and instrumentation. 1995
_[18] 뉴스 小惑星探査機を発見、予定変更へ https://wired.jp/199[...] コンデナスト・パブリケーションズ 2017-12-23