고더드 우주 비행 센터

3. 주요 임무

벨츠빌 우주 센터로 처음 설립된 고더드 우주 비행 센터(GSFC)는 NASA 최초의 우주 센터 중 하나이다. 센터의 기본적인 임무는 NASA를 대신하여 우주 비행 관련 기술 개발 및 제작, 임무 계획, 과학 연구, 기술 운영 및 프로젝트 관리 등을 수행하는 것이었다. 이러한 주요 기능들은 센터 내 여러 부서에서 나누어 담당했다.

1959년 5월 1일, 센터는 미국의 로켓 개척자 로버트 H. 고더드를 기리기 위해 현재의 이름인 고더드 우주 비행 센터로 명칭이 변경되었다. 초기 직원 157명은 미국 해군의 뱅가드 계획에서 옮겨왔으며, 센터 건물이 완공될 때까지 워싱턴 D.C.의 해군 연구소에서 업무를 수행했다.

센터는 미국 최초의 유인 우주 비행 프로그램인 머큐리 계획에 초기 기여를 했으나, 이후 주로 과학 연구를 위한 무인 위성 및 우주선 설계와 운영에 중점을 두게 되었다.^[5] 우주선 추적 및 데이터 획득 네트워크(STDN)와 같은 전 세계적인 지상국 네트워크를 통해 유인 및 무인 우주 비행 임무를 위한 추적 및 통신 지원을 제공했다.^[5] 또한, 비용 절감과 궤도상 수리를 가능하게 하는 모듈형 설계 개념을 도입하는 등 우주선 개발 분야에서 선도적인 역할을 수행했다.^[5]

오늘날 고더드 우주 비행 센터는 NASA의 거의 모든 주요 프로그램에 참여하고 있다. 특히 행성 탐사를 위한 과학 장비 개발, 지구 관측 시스템(EOS)을 포함한 지구과학 연구, 유인 우주 비행 지원(예: 우주 유영 도구 개발, 달 정찰 궤도선 운영) 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 수행한다.^[5]

일반적으로 무인 지구 관측 임무나 지구 궤도상의 관측 위성은 고더드 우주 비행 센터가 관리하고, 태양계 내 다른 행성을 탐사하는 무인 임무는 제트 추진 연구소(JPL)가 관리하는 경향이 있다.

고더드 우주 비행 센터는 메릴랜드주 그린벨트의 주 캠퍼스 외에도 다음과 같은 주요 외부 시설을 운영하고 있다.

• 월롭스 비행 시설: 버지니아주 월롭스 섬에 위치한 로켓 발사장.
• 고더드 우주 과학 연구소(GISS): 뉴욕 컬럼비아 대학교 내에 위치하며 이론 연구 수행.
• 독립 검증 및 유효성 확인 시설(IV&V Facility): 웨스트버지니아주에 위치하며 NASA 임무 소프트웨어의 안전성 및 신뢰성 검증 담당.

3. 1. 과거의 임무

• 랜드샛 프로그램: 1972년 첫 위성 발사 이후 지속적으로 지구 자원을 연구하고 있다.
• TIROS-1: 1960년에 발사된 최초의 성공적인 기상 위성으로, 이후 오랜 기상 위성 시리즈의 시작이 되었다.
• 스파르탄 플랫폼: 우주 왕복선에서 배치되어 간단하고 저렴한 2~3일 단기 임무를 수행했다.
• 컴턴 감마선 관측소: NASA의 두 번째 거대 관측소로, 9년간 운영되다가 2000년 지구 대기권으로 재진입하며 임무를 종료했다.
• COBE: 초기 우주에 대한 독특한 과학 데이터를 제공했다.

3. 2. 현재의 임무

• 지구 과학: 대표적으로 지구 관측 시스템(EOS) 프로젝트가 있으며, 테라, 아쿠아, 아우라 위성이 포함된다. 이 위성들은 다른 센터나 국가의 프로젝트와 협력하여 운영된다. 열대 강우 측정 임무(TRMM)와 글로벌 강수량 측정(GPM) 임무는 허리케인 예측에 중요한 데이터를 제공한다. 또한 미국 지질조사국(USGS)의 랜드샛 7호 및 8호 임무와 미국 해양대기청(NOAA)의 정지 궤도 운영 환경 위성(GOES) 시스템 운영을 지원하여 날씨 예측에 기여한다.
• 우주 과학: 다양한 우주 과학 임무를 수행한다.
• 허블 우주 망원경(HST): 약 20년간 천문학의 새로운 지평을 연 독보적인 과학 플랫폼이다.
• 윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐사선(WMAP): 우주의 구조와 진화를 연구한다.
• 태양 및 태양권 관측소(SOHO): 태양 활동과 그것이 지구 생명에 미치는 영향을 연구한다.
• 달 정찰 궤도선(LRO): 달의 구성과 지형을 정밀하게 매핑하고 있다.
• 태양 역학 관측소(SDO): 태양 에너지와 지구에 미치는 영향을 추적하고 있다.
• OSIRIS-REx: 2023년 소행성 101955 베누에서 샘플을 성공적으로 반환했으며, OSIRIS-APEX로 명칭을 변경하여 2029년 소행성 99942 아포피스 탐사를 목표로 한다.
• 제임스 웹 우주 망원경(JWST): 2022년 발사되어 최초의 별 관측, 최초의 은하 형성 연구 등 천문학과 우주론의 다양한 분야에서 획기적인 연구를 수행하고 있다.

일반적으로 무인 지구 관측 임무와 지구 궤도 관측 위성은 GSFC가, 무인 행성 탐사 임무는 제트 추진 연구소(JPL)가 주로 관리한다.

GSFC는 메릴랜드주 그린벨트의 주 캠퍼스 외에 다음 외부 시설을 운영한다.

또한 GSFC는 뉴멕시코주 화이트 샌즈 시험 시설 내 화이트 샌즈 복합 시설(White Sands Complex) 관리도 맡고 있다. 이 시설은 존슨 우주 센터 소유지만, 운영 관리는 GSFC가 담당한다.

3. 3. 미래의 임무

4. 과학 연구

NASA와 고더드 우주 비행 센터의 임무는 주로 네 가지 주요 분야, 즉 지구 과학, 천체 물리학, 태양 물리학, 태양계와 관련된 광범위한 과학적 질문을 다룬다.^[9] 간단히 말해, 고더드 우주 비행 센터는 지구와 우주를 연구하는 기관이다.^[10]

지구 과학 분야에서 고더드 센터는 지구를 하나의 환경 시스템으로 이해하고, 그 구성 요소들이 어떻게 발달하고 상호작용하며 진화하는지에 대한 연구에 중요한 역할을 한다. 이는 과학자들이 미래 수십 년, 수백 년 동안 자연 및 인간 활동이 환경에 미칠 실제 영향을 이해하는 데 필수적이다.

우주 과학 분야(천체 물리학, 태양 물리학, 태양계 연구 포함)에서는 우주가 어떻게 형성되었고 무엇으로 구성되었는지, 구성 요소들이 어떻게 상호작용하고 진화하는지를 연구한다. 또한 별과 행성계의 형성과 진화 과정을 이해하고, 태양과 주변 환경 간의 상호작용 본질을 밝히는 데 기여한다. 이 분야에서 고더드 센터는 2006년 존 매더와 우주 배경 복사 탐사선(COBE) 임무 팀에게 수여된 노벨 물리학상을 통해 그 역량을 입증한 바 있다.

고더드 센터의 임무는 기존 임무를 통해 축적된 지식을 바탕으로 제기되는 새로운 과학적 질문에서 시작된다. 각 임무는 마치 과학 실험을 설계하듯, 과학적 방법에 따라 개발된다. 이 과정에서 고더드 센터는 독립적으로 움직이기보다는, NASA 산하 10개 센터 중 하나로서 다른 센터들과 협력하여 과학적 질문에 대한 답을 찾는다.

각 임무는 해결해야 할 과학적 질문과 이전 임무에서 밝혀진 사실들을 바탕으로 한 과학적 요구 사항에서 출발한다. 이 요구 사항은 수집해야 할 데이터 유형을 명확히 하며, 이는 다시 과학적 질문에 답하기 위해 필요한 우주선과 과학 장비의 종류를 구체화하는 임무 개념으로 이어진다.

고더드 센터 내부에서는 과학 및 탐사국(SED, Science and Exploration Directorate)이 센터의 과학 연구 활동 전반을 이끌며, 과학적 목표 달성에 필요한 기술 개발도 담당한다. 과학 장비 개발은 고더드의 중요한 역할 중 하나이며, 종종 미국 정부 기관, 항공우주 산업체, 대학 연구 센터, 다른 국가 등 다양한 파트너와 협력하여 진행된다. 때로는 고더드가 직접 하나 이상의 핵심 장비를 개발하기도 한다.

4. 1. 주요 연구 분야

• 천문학 및 우주론: 약 20년간 천문학의 새로운 지평을 연 허블 우주 망원경과 우주의 구조 및 진화를 연구하는 윌킨슨 마이크로파 비등방성 탐사선(WMAP)을 운영했다. 2022년에 발사된 제임스 웹 우주 망원경은 최초의 별과 은하 형성 등 천문학과 우주론의 여러 분야를 탐구하고 있다.
• 태양 및 태양계: 태양 및 태양권 관측소(SOHO)는 태양을 연구하며 태양 활동이 지구 생명체에 미치는 영향을 분석한다. 태양 역학 관측소(SDO)는 태양의 에너지와 지구에 대한 영향을 추적한다. 달 정찰 궤도선(LRO)은 달의 구성과 지형을 상세히 조사하고 있다. OSIRIS-REx 임무는 2023년 소행성 101955 베누에서 샘플을 채취하여 지구로 귀환했으며, 현재 OSIRIS-APEX라는 이름으로 2029년 소행성 99942 아포피스 탐사를 목표로 하고 있다.

4. 2. 과학적 방법론

4. 3. 과학 장비 개발

4. 4. 과학 협력

4. 5. 과학 데이터 관리

5. 파생 기술 (Spinoff)

• 기상 관측 기구 개발 기술은 소방관들이 사용하는 단거리 무선 통신 기술 발전에 도움을 주었다.
• 인공위성에 사용된 알루미늄 처리 마일라 소재는 단열 성능이 뛰어난 스포츠 장비를 만드는 데 활용되었다.
• 레이저 광학 시스템 기술은 카메라 산업에 혁신을 가져왔다.
• 다른 행성에서 생명체를 탐지하기 위해 개발된 기술은 과학자들이 오염된 음식에서 박테리아를 신속하게 검출하는 데 응용되고 있다.

6. 시설

6. 1. 주요 시설

• 하이 베이 클린룸 (29동): 약 36811900.57L³의 공간을 가진 세계 최대의 ISO 7 클린룸이다.^[19]
• 진공 챔버 (10동, 7동): -200°C ~ 200°C까지 냉각 또는 가열이 가능하다.
• 고용량 원심 분리기 (15동): 최대 약 2267.96kg의 하중에 대해 30 G를 생성할 수 있다.^[20]
• 근지구 궤도 작전 통제 센터 (NSOCC, 13동): 제미니 계획 시대에 유인 우주 비행 네트워크 통제 센터(MSFNOCC)로 설립되어 네트워크 통제 센터(NCC), NIC를 거쳐 2023년 현재의 이름으로 개조되었다. 스페이스X 유인 및 화물 수송, 제임스 웹 우주 망원경(JWST), PACE와 같은 과학 임무 발사 활동 및 일본 우주항공연구개발기구(JAXA), 유럽 우주국(ESA)에 대한 데이터 서비스를 지원한다. 비행 역학 시설(FDF), 유인 우주 비행(HSF), 발사체(LV), 로봇 임무 지원, 수색 및 구조(SAR), 데이터 획득 처리 및 취급 네트워크 환경(DAPHNE+) 등 다양한 네트워크 요소가 협력하는 콘솔 기반 작업 공간을 제공한다.
• 고에너지 천체물리학 과학 아카이브 연구 센터 (HEASARC): NASA가 지정한 고에너지 천문학 데이터 및 정보의 보관 및 배포 센터로, X선 및 감마선 천문학 관련 정보를 대중과 과학계에 제공한다.^[22]

• 현재 진행 중인 주요 미션: 허블 우주 망원경(HST), 익스플로러 계획, 디스커버리 계획, 지구 관측 시스템(EOS), INTEGRAL, SOHO, RXTE, Swift 등 (지구, 태양계, 은하 연구)
• 종료된 주요 미션: 컴턴 감마선 관측 위성(CGRO), SMM, COBE, IUE, ROSAT 등

6. 2. 방문자 센터

6. 3. 외부 시설

• '''월롭스 비행 시설'''(Wallops Flight Facility): 버지니아주 월롭스 아일랜드에 위치하며, 1945년에 설립된 세계에서 가장 오래된 발사 기지 중 하나이다. 월롭스는 NASA의 사운딩 로켓 프로그램을 관리하며 연간 약 35개의 임무를 지원한다.
• '''고다드 우주 연구소'''(Goddard Institute for Space Studies, GISS): 뉴욕 시의 컬럼비아 대학교에 위치하며, 센터의 이론 연구 상당 부분을 수행한다. 컬럼비아 대학교 및 인근 대학들과 긴밀히 협력하여 지구 물리학, 천체 물리학, 천문학, 기상학 분야 연구를 지원한다.
• '''캐서린 존슨 독립 검증 및 유효성 확인 시설'''(Katherine Johnson Independent Verification and Validation Facility, IV&V): 웨스트버지니아주 페어몬트에 위치하며, 1993년 NASA 임무에 사용되는 소프트웨어의 안전성, 신뢰성, 품질 향상을 위해 설립되었다.

7. 직원 및 지역 사회

고더드 우주 비행 센터는 수많은 우주 과학자 및 엔지니어를 포함한 다수의 공무원 직원과 지원 계약직 인력으로 구성되어 있으며^[26], 여러 개의 국으로 조직되어 운영된다.^[27] 센터는 협동 교육 프로그램^[28]과 다양한 여름 프로그램을 통해 미국 전역의 학생들에게 인턴십 기회를 제공하며 미래 인재 양성에 기여하고 있다. 또한, 직원들의 멘토링 프로그램 참여 및 지역 학교 강연 활동을 장려하고, 일반 대중에게 공개되는 정기적인 콜로퀴움 개최 등을 통해 지역 사회와 활발히 교류하고 관계를 유지하고 있다. 이 외에도 여러 인턴십 기회를 제공하여 교육 및 참여 기회를 넓히고 있다.

7. 1. 직원

7. 2. 지역 사회와의 관계

7. 3. 인턴십 기회

8. 엘리자베스 2세 여왕 방문

엘리자베스 2세 영국 여왕과 남편 에든버러 공작 필립 공은 2007년 5월 8일 고더드 우주 비행 센터를 방문했다. 이 방문은 버지니아주 제임스타운 건립 400주년을 기념하기 위한 미국 방문 일정의 일부였다. 여왕은 센터 내 13동에 위치한 네트워크 통합 센터(NIC, 현재 NSOCC)에서 국제 우주 정거장에 체류 중인 우주 비행사들과 대화했다.

참조

_[1] Geonames Goddard Space Flight Center https://geonames.org[...]
_[2] 간행물 NASA Administrator Names New Goddard Center Director http://www.nasa.gov/[...] 2023-04-06
_[3] 문서 "CENSUS 2000 BLOCK MAP: GODDARD CDP" https://www2.census.[...] U.S. Census Bureau 2018-09-01
_[4] 웹사이트 Driving Directions to the Goddard Visitor Center https://www.nasa.gov[...] Goddard Space Flight Center 2018-09-01
_[5] 웹사이트 Planetary Magnetospheres Laboratory Overview http://ssed.gsfc.nas[...] 2009-01-03
_[6] 간행물 NASA's Goddard Space Flight Center The First Forty Years http://www.nasa.gov/[...] NASA 1999-04
_[7] 학술지 The Evolution of the Universe https://www.scientif[...]
_[8] 웹사이트 NASA Missions http://www.nasa.gov/[...] 2017-08-11
_[9] 웹사이트 Science Mission Directorate - Science http://nasascience.n[...] 2017-08-11
_[10] 웹사이트 Science Strategy http://nasascience.n[...] 2009-01-03
_[11] 웹사이트 Instruments JWST/NASA http://www.jwst.nasa[...] 2017-08-11
_[12] 웹사이트 A Solar Terrestrial Probe http://www.swri.org/[...] 2009-01-03
_[13] 웹사이트 LOLA Products http://lunar.gsfc.na[...] 2017-08-11
_[14] 웹사이트 GES DISC http://disc.gsfc.nas[...] 2024-04-09
_[15] 웹사이트 National Aeronautics and Space Act of 1958, As Amended https://history.nasa[...] 2017-08-11
_[16] 웹사이트 Technology Transfer http://www.sti.nasa.[...] 2017-08-11
_[17] 웹사이트 Technology Transfer http://www.sti.nasa.[...] 2017-08-11
_[18] 웹사이트 Spinoff Database http://www.sti.nasa.[...] 2009-01-03
_[19] 웹사이트 NASA Cleanroom: Hubbles Last Stop http://www.nasa.gov/[...] NASA 2019-03-08
_[20] 웹사이트 Goddard Testing Chambers http://www.nasa.gov/[...] NASA
_[21] 뉴스 NASA Goddard Space Flight Center - Greenbelt, MD - Parsons https://www.parsons.[...] Parsons 2018-05-03
_[22] 웹사이트 HEASARC: NASA's Archive of Data on Energetic Phenomena http://heasarc.gsfc.[...]
_[23] 웹사이트 SATC at NASA http://satc.gsfc.nas[...] 2017-08-11
_[24] 웹사이트 LaunchFest http://www.nasa.gov/[...]
_[25] 서적 NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) spacecraft Launch Event at Goddard Space Flight Center https://catalog.arch[...]
_[26] 웹사이트 NASA - Goddard Information http://www.nasa.gov/[...] Nasa.gov 2009-08-29
_[27] 웹사이트 NASA - Goddard's Organizations and Projects http://www.nasa.gov/[...] Nasa.gov 2009-08-29
_[28] 웹사이트 NASA - Goddard Education Resources http://www.nasa.gov/[...] Nasa.gov 2009-08-29
_[29] 간행물 Queen Elizabeth II to Visit Goddard http://www.nasa.gov/[...] 2007-05-08
_[30] 웹사이트 ゴダード宇宙飛行センター https://www.spacedoo[...] スペースドア 2022-01-27
_[31] 문서 CENSUS 2000 BLOCK MAP: GODDARD CDP U.S. Census Bureau 2018-09-01
_[32] 웹사이트 Goddard Missions - Present https://www.nasa.gov[...] Goddard Space Flight Center 2022-01-27
_[33] 문서