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베네라 1호

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1. 개요

베네라 1호는 1961년 소련이 발사한 금성 탐사선으로, 세계 최초의 행성 간 탐사 시도였다. 직경 1.05m의 원통형 몸체에 과학 장비를 탑재하고, 태양 전지판과 안테나를 갖춘 구조였다. 1961년 2월 바이코누르 우주 기지에서 몰니야 로켓으로 발사되어 지구 저궤도를 거쳐 금성 궤도로 진입했으나, 190만 km 떨어진 지점에서 마지막 통신이 두절되어 임무에 실패했다. 베네라 1호는 태양풍과 우주선 데이터를 수집하고, 태양풍 플라스마가 행성 간 공간에 존재함을 확인하는 등 중요한 과학적 성과를 거두었으며, 현대 우주 탐사 기술 발전에 기여했다.

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베네라 1호
기본 정보
베네라 1호 우주선 모형
베네라 1호 우주선 모형
임무 유형금성 충돌 탐사
운영 주체OKB-1
하버드 명칭1961 감마 1
COSPAR ID1961-003A
SATCAT80
임무 기간7일
우주선1VA No.2
제조사OKB-1
발사 날짜UTC
발사 로켓몰니야 8K78
발사 장소바이코누르 1/5
궤도 기준점태양 중심
궤도 근일점0.718 AU
궤도 원일점1.019 AU
궤도 이심률0.173
궤도 경사0.58°
궤도 주기311일
정점태양
금성 탐사
유형플라이바이
대상금성
도착 날짜1961년 5월 19일
휘장
소련 1961년 우표 (금성 탐사선 발사)
계획
프로그램베네라
이전 임무탸졸리 스푸트니크
다음 임무베네라 2MV-1 1호
본체
본체 크기1.05 × 2.035 m
자세 제어 방식스핀 제어(순항), 삼축 제어(궤도 수정 및 관측)

2. 구조

베네라 1호는 직경 1.05m의 원통형 몸체에 돔 형태를 얹은 총 2.035m 높이, 643.5kg 무게의 탐사선이다. 내부는 1.2atm의 질소 가스로 채워져 있었고, 내부 팬을 사용하여 열을 균일하게 분산시켰다.[1] 원통 양쪽에 방사형으로 부착된 두 개의 태양 전지판은 은-아연 전지를 충전했다.[1]

금성에서 지구로 데이터를 전송하기 위해 직경 2m의 포물선형 와이어 메쉬 안테나가 사용되었다. 2.4m 안테나 붐은 지구 근접 단계에서 단파 신호를 전송하는 데 사용되었고, 태양 전지판에 장착된 반방향성 4중 극자 안테나는 원형 편파 데시미터 무선 대역에서 지구와 일상적인 원격 측정 및 명령 접촉을 제공했다.[1]

탐사선 돔에는 궤도 수정을 위한 KDU-414 엔진이 들어있었고, 온도 조절은 전동식 열 셔터로 이루어졌다.[1]

베네라 1호는 대부분의 비행 동안 회전 안정화되었다. 이 우주선은 태양과 카노푸스에 고정되어 3축 안정화 모드로 들어가 중간 궤도 보정을 수행하도록 설계된 최초의 우주선이었다. 금성에 도달했다면 태양지구에 고정하여 3축 안정화 모드로 전환하고, 포물선 안테나를 사용하여 데이터를 중계했을 것이다.[1]

2. 1. 과학 장비

베네라 1호에는 다음과 같은 과학 장비들이 탑재되었다.[1]

장비명설명
플럭스 게이트 자력계안테나 붐에 부착됨.
이온 트랩2개, 태양풍 측정.
미소 유성체 검출기
가이거 계수기 튜브우주 방사선 측정.
아이오딘화 나트륨 신틸레이터 검출기우주 방사선 측정.
실험용 코팅 온도 측정 장비태양 전지판에 부착됨.
적외선/자외선 복사계포함되었을 수 있음.


3. 발사

소련 기념 우표에 그려진 베네라 1호 경로


베네라 1호는 1961년 2월 금성에 탐사선을 발사하려는 두 번의 시도 중 두 번째였다. 이는 지구 궤도를 이탈하지 못한 자매 우주선인 베네라 1VA 1호 발사 직후였다.[9][10] 소련 전문가들은 바이코누르 우주 기지에서 몰니야 운반 로켓을 이용해 베네라 1호를 발사했다. 발사는 1961년 2월 12일 00:34:36 (GMT)에 이루어졌다.[11]

우주선은 로켓의 블록-L 상부단과 함께 처음에는 229×282 km의 지구 저궤도에 배치되었고,[8] 상부단이 점화된 후 금성을 향한 태양 주회 궤도에 진입했다. 11D33 엔진은 세계 최초의 단계 연소 사이클 로켓 엔진이었으며, 액체 연료 로켓 엔진이 우주에서 시동 가능한 얼라지 엔진의 첫 사용 사례였다.

4. 실패

세 차례의 원격 측정 세션이 성공적으로 진행되어 지구 근처, 지구 자기권계면, 그리고 1961년 2월 19일 1900000km 거리에서 태양풍우주선 데이터를 수집했다. 루나 2호로 태양풍을 발견한 후, 베네라 1호는 이 플라스마가 행성 간 공간에도 존재한다는 사실을 최초로 확인했다. 7일 후, 다음 예정된 원격 측정 세션은 실패했다. 1961년 5월 19일, 베네라 1호는 금성에서 100000km 떨어진 지점을 통과했다. 조드럴 뱅크 천문대의 영국 전파 망원경의 도움으로 6월에 베네라 1호의 약한 신호를 감지할 수 있었다. 소련 기술자들은 베네라 1호가 태양 방향 센서의 과열로 인해 실패했다고 믿었다.[12]

5. 의의

베네라 1호는 비록 실패했지만, 최초의 현대적인 우주 탐사선으로서 우주선 설계에 있어 중요한 이정표였다. 이전에는 없었던 여러 첨단 기능을 갖추고 있었다.[4] 비행 중 대부분은 자세 안정을 위해 기체에 스핀을 걸었지만, 중간 궤도 수정을 위해 설계되었으며, 이 시점에는 스핀을 해제하고 태양과 카노푸스 측정을 통해 기체 방향을 결정, 3축 안정 모드로 들어가도록 되어 있었다.[4] 금성 도착 후에는 태양과 지구를 이용하여 또 다른 3축 안정 모드로 들어가 데이터를 파라볼라 안테나로 중계하도록 설계되었다.[4]

베네라 1호는 궤도상에서의 효율적인 발사를 처음으로 시연했으며, 무중력 상태에서 작동하는 세계 최초의 재점화 가능 로켓 엔진 11D33을 처음으로 사용했다.[2] 루나 2호에서 발견된 태양풍에 따른 플라스마가 심우주까지 미치고 있음을 확인하기도 했다.[3]

참조

[1] 웹사이트 Venera 1 https://nssdc.gsfc.n[...] 2019-08-15
[2] 간행물 Chronology of Venus Exploration http://nssdc.gsfc.na[...] NASA Goddard Space Center 2010-08-09
[3] 웹사이트 https://habr.com/ru/[...]
[4] 간행물 Tentatively Identified (Soviet) Missions and Launch Failures http://nssdc.gsfc.na[...] NASA Goddard Space Center 2010-08-09
[5] 웹사이트 Launch Log http://planet4589.or[...] 2013-01-03
[6] 웹사이트 Venera 1 launches toward Venus, February 12, 1961 https://www.edn.com/[...] 2020-06-06
[7] 웹사이트 Venera 1 http://nssdc.gsfc.na[...] NASA NSSDC 2013-09-24
[8] 웹인용 Venera 1 https://nssdc.gsfc.n[...] 2019-08-15
[9] 간행물 Chronology of Venus Exploration http://nssdc.gsfc.na[...] NASA Goddard Space Center 2010-08-09
[10] 간행물 Tentatively Identified (Soviet) Missions and Launch Failures http://nssdc.gsfc.na[...] NASA Goddard Space Center 2010-08-09
[11] 웹인용 Launch Log http://planet4589.or[...] 2013-01-03
[12] 웹인용 Venera 1 launches toward Venus, February 12, 1961 https://www.edn.com/[...] 2020-06-06



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