마르스 2호

3. 궤도선

4MV형 궤도선은 마르스 3호 및 이후의 소련 화성/금성 탐사선에 사용된 표준 플랫폼이었다. 궤도선 엔진은 1,380 x 24,940 km, 18시간 궤도 주기로 화성 주위를 공전했으며, 궤도 경사각은 48.9도였다. 과학 장비는 일반적으로 근지점을 통과하는 30분 동안만 작동되었다.

궤도선의 주요 과학적 목표는 화성 표면과 구름 촬영, 온도 측정, 지형 및 지표면 조성·물리적 특징 연구, 대기 조성 측정, 태양풍과 행성 간 자기장·화성 자기장 모니터링, 그리고 착륙선에서 지구로의 전송 중계였다.

하지만, 공교롭게도 화성에 도착했을 때 매우 큰 먼지 폭풍이 발생하여 임무에 악영향을 미쳤다. 1971년 11월 14일, 마르스 2호·3호가 화성에 도착하기 2주 전, 미국의 마리너 9호가 화성 궤도에 진입했다. 이때 화성 대기는 "행성 규모의 먼지 로브, 지금까지 관측된 것 중 가장 큰 폭풍"으로 두껍게 덮여 있어 행성 과학자들을 놀라게 했다. 지표면은 완전히 가려져 있었다. 마르스 2·3호의 컴퓨터를 재프로그래밍할 수 없었기 때문에, 궤도선은 화성에 도착하자마자 착륙선을 모래 폭풍 속으로 내보냈다. 또한 궤도선은 의도했던 지표면 매핑 대신, 특징 없는 먼지 구름만 찍은 이미지를 촬영하는 데 데이터 자원의 대부분을 할애하게 되었다.^[4]

마르스 2호는 1971년 12월부터 이듬해 1972년 3월까지 대량의 데이터를 전송해 왔으며, 전송은 8월까지 이어졌다. 1972년 8월 22일에는 화성을 362회 궤도 진입했고, 마르스 2호와 마르스 3호가 임무를 종료했다는 발표가 있었다. 촬영한 이미지는 마르스 3호와 합쳐 60장에 달했고, 획득한 이미지와 데이터에 의해 높이 22km의 산, 상층 대기 중의 수소와 산소 원자, 표면 온도가 -110°C ~ 13°C인 것, 표면 기압이 5.5 ~ 6 mbar (0.55 ~ 0.6 kPa)인 것, 대기 중의 수증기 밀도는 지구의 약 5000분의 1인 것, 전리층의 바닥은 고도 80km ~ 110km에서 시작하는 것, 모래 폭풍에 의해 날아 올라간 모래가 고도 7km에 달하는 것을 밝혀냈다. 이 이미지와 데이터를 통해 화성 표면 삼차원 지도를 제작할 수 있게 되었으며, 화성의 중력과 자기장에 관한 정보를 얻었다.^[5]

3. 1. 구조 및 장비

• 화성 표면과 구름 촬영
• 화성 온도 측정
• 표면의 지형, 구성 및 물리적 특성 연구
• 대기 특성 측정
• 태양풍과 행성간 및 화성 자기장 감시
• 착륙선에서 지구로 신호를 보내는 통신 중계

3. 2. 임무 수행

특히, 화성에 도착했을 때 발생한 거대한 먼지 폭풍은 임무 수행에 큰 어려움을 주었다.^[4] 이 먼지 폭풍으로 인해 표면이 완전히 가려져, 궤도선은 원래 계획했던 표면 매핑 대신 먼지 구름 이미지를 촬영하는 데 많은 데이터를 소모해야 했다.^[4]

한편, 마르스 2호는 마리너 9호와 거의 동시에 화성에 도착했는데, 마리너 9호 역시 먼지 폭풍으로 인해 어려움을 겪었다. 이처럼 두 탐사선은 경쟁적인 상황에서 화성 탐사를 진행했다.^[4]

4. 착륙선

마르스 2호 착륙선은 1971년 11월 27일 궤도선에서 분리되어 화성 대기권에 진입했다. 약 6km 속도로 대기권에 진입했으나, 진입 각도가 너무 가팔라 강하 시스템이 오작동했고, 낙하산이 펼쳐지지 않아^[5] 화성 표면에 충돌했다.

이 착륙선은 인류가 만든 물체 중 최초로 화성 표면에 도달한 것이지만, 충돌로 인해 통신은 두절되었다.^[4][6] 정확한 충돌 지점은 알려지지 않았지만, 남위 45도, 서경 313도로 추정된다.^[8]

4. 1. 구조 및 장비

4. 2. 진입, 하강 및 충돌 착륙

5. 의의 및 평가

마르스 2호는 비록 착륙에는 실패했지만, 화성 표면에 도달한 최초의 인공물이라는 역사적 기록을 남겼다.^[1] 궤도선의 관측 자료는 화성 연구에 중요한 기여를 했으며, 이후 소련의 화성 탐사 계획에 밑거름이 되었다.^[1] 이 미션은 기술적 과제를 남겼고, 특히 대기권 진입 및 착륙 기술의 중요성을 부각시켰다.^[1]

참조

_[1] 웹사이트 NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details https://nssdc.gsfc.n[...]
_[2] 문서 See Mars 3 article in https://solarsystem.nasa.gov/resources/1060/beyond-earth-a-chronicle-of-deep-space-exploration/
_[3] 웹사이트 Mars M-71 http://www.astronaut[...] Encyclopedia Astronautica 2024-05-27
_[4] 서적 Destination Mars Prometheus Books
_[5] 서적 The Difficult Road to Mars - A Brief History of Mars Exploration in the Soviet Union https://archive.org/[...] NASA Headquarters History Division 1999-07
_[6] 웹사이트 Missions to Mars http://www.planetary[...] The Planetary Society
_[7] 서적 Destination Mars Prometheus Books
_[8] 웹사이트 Missions to Mars http://www.planetary[...] The Planetary Society 2012-12-10