달 광물 지도 작성기
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1. 개요
달 광물 지도 작성기는 찬드라얀 1호에 탑재된 이미징 분광기로, 달 표면의 광물 지도를 작성하기 위해 개발되었다. 2008년 10월 22일 발사되어 적외선 관측, 카메라, 질량 분석기 등의 과학 장비를 통해 달 표면의 물과 Mg-스피넬 암석을 발견하는 데 기여했다. 2009년 8월 29일 임무가 종료되었지만, 달 표면의 물 존재에 대한 과학적 논쟁을 종식시키고 태양계 초기 발달에 대한 단서를 제공하는 등 중요한 성과를 거두었다. NASA, JPL, 인도우주연구기구 등 여러 기관과 과학자들이 개발 및 연구에 참여했다.
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| 달 광물 지도 작성기 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 이름 | 달 광물 지도 작성기 |
| 영어 이름 | Moon Mineralogy Mapper (M3) |
| 종류 | 이미징 분광기 |
| 제작 | 제트 추진 연구소(JPL) |
| 운영 | 미국 항공 우주국(NASA) |
| 임무 | |
| 미션 기간 | 계획 712일 |
| 실제 미션 기간 | 322일 |
| 시작일 | 2008년 11월 12일 |
| 종료일 | 2009년 9월 20일 |
| 웹페이지 | http://www.jpl.nasa.gov/missions/moon-mineralogy-mapper-m3/ |
| 제원 | |
| 질량 | 8.2kg |
| 해상도 | 시야: 40km 전역: 140m 대상: 70m |
| 우주선 관련 | |
| 우주선 | 찬드라얀 1호 |
| 우주선 운영 | 인도 우주 연구 기구(ISRO) |
| 발사일 | 2008년 10월 22일 00시 52분 7초 (UTC) |
| 발사체 | 극궤도 위성 발사 로켓(PSLV-C11) |
| 발사장 | 사티시 다완 우주 센터 |
| COSPAR ID | 2008-052A |
2. 역사와 제작 배경
달 광물 지도 작성기는 디스커버리 계획의 확장 임무로 제안되어 인도와 함께 제작하기로 계약했다. 인도는 발사장과 발사체 등 일부 부품을 제공하고, 인도우주연구기구와 JPL이 조립하기로 했다. 이후 발사장에서 조립되어 2008년 10월 22일 발사되었다.
달 광물 지도 작성기(M3)는 적외선 관측기, 카메라, 질량 분석기 등의 과학 장비를 탑재했다.[13] 이 중 질량 분석기는 달의 물을 발견하는데 기여했다.[14]
3. 과학 장비
3. 1. 적외선 관측기
적외선을 관측하는 관측기로, 적외선 정도의 파장을 탐사하는 것이 목표이다.[13]
M3는 달 표면 전체에 대한 최초의 고해상도 공간 및 스펙트럼 지도를 제공하여 달을 구성하는 광물을 밝혀낸 영상 분광계이다. 이 정보는 태양계의 초기 발달에 대한 단서를 제공하고 미래의 우주 비행사들이 귀중한 자원을 찾도록 안내할 것이다.
이 기기는 탐사 프로그램의 "기회 임무"(다른 우주 기관의 우주선에 탑재된 NASA가 설계한 기기)이다.
찬드라얀 1호는 계획된 2년과 달리 312일 동안 운용되었지만 임무의 많은 목표를 달성했다.[3] M3는 저해상도 글로벌 모드에서 달 표면의 95% 이상을 매핑하는 데 사용되었지만, 고해상도 타겟 모드에서는 극히 일부만 사용되었다.[4] 별 센서의 고장 및 열 차폐 불량 등 여러 기술적 문제로 어려움을 겪은 후, 찬드라얀 1호는 2009년 8월 29일 오전 1시 30분(IST)에 라디오 신호 전송을 중단했으며, 이후 인도우주연구기구(ISRO)는 공식적으로 임무 종료를 선언했다.
| M3 | 성능/단위[1][2] |
|---|---|
| 유형 | 영상 분광계 |
| 스펙트럼 범위 | 430-3000 nm |
| 스펙트럼 채널 | 260 (10 nm/채널) |
| 시야 | 40km |
| 해상도 | 70m/픽셀 |
| 질량 | 8.2kg |
| 전력 | 20W 미만 |
| 크기 | 50cm × 50cm × 50cm |
3. 2. 카메라
카메라는 기본적인 사진을 찍는 것이 목적이다.3. 3. 질량 분석기
질량 분석기는 질량을 분석하는 장비이다. 이 장비로 달의 물을 찾아내었다.[14]4. 성능
| M3 | 성능/단위[1][2] |
|---|---|
| 유형 | 영상 분광계 |
| 스펙트럼 범위 | 430–3,000 nm |
| 스펙트럼 채널 | 260 (10nm/채널) |
| 시야 | 40km |
| 해상도 | 70m/픽셀 |
| 질량 | 8.2kg |
| 전력 | <20 W |
| 크기 | 50cm × 50cm × 50cm |
M3는 달 표면 전체에 대한 최초의 고해상도 공간 및 스펙트럼 지도를 제공하여 달을 구성하는 광물을 밝혀낸 영상 분광계이다. 이 정보는 태양계의 초기 발달에 대한 단서를 제공하고 미래의 우주 비행사들이 귀중한 자원을 찾도록 안내할 것이다.
5. 발사
2008년 10월 22일 인도의 사티시 다완 우주 센터에서 성공적으로 발사되었다. 그 후 지구를 잠깐 탐사하다가 달로 향하였다.
6. 임무 결과 및 성과
달 광물 지도 작성기(M3)는 달 표면 전체에 대한 최초의 고해상도 공간 및 스펙트럼 지도를 제공하여 달을 구성하는 광물을 밝혀낸 영상 분광계이다.[1][2] 이 정보는 태양계의 초기 발달에 대한 단서를 제공하고, 미래의 우주 비행사들이 귀중한 자원을 찾는 데 도움을 줄 것이다.
M3는 NASA가 설계하여 다른 우주 기관의 우주선에 탑재한 탐사 프로그램의 "기회 임무" 기기이다.
찬드라얀 1호는 계획된 2년과 달리 312일 동안 운용되었지만, 임무의 많은 목표를 달성했다.[3] M3는 저해상도 글로벌 모드에서 달 표면의 95% 이상을 매핑하는 데 사용되었지만, 고해상도 타겟 모드에서는 극히 일부만 사용되었다.[4] 별 센서 고장 및 열 차폐 불량 등 여러 기술적 문제로 어려움을 겪은 후, 찬드라얀 1호는 2009년 8월 29일 오전 1시 30분(IST)에 라디오 신호 전송을 중단했으며, 이후 인도우주연구기구(ISRO)는 공식적으로 임무 종료를 선언했다.
6. 1. 달 표면 물 발견
2009년 9월 24일, 과학 저널 ''사이언스''는 NASA의 찬드라얀 1호에 탑재된 달 광물 지도 작성기(M3)가 달에서 물을 감지했다고 보도했다.[5] 그러나 2009년 9월 25일, ISRO는 찬드라얀 1호에 탑재된 또 다른 기기인 MIP가 충돌 직전에 달에서 물을 발견했으며, M3보다 먼저 발견했다고 발표했다. NASA는 ISRO의 발표를 확인했다.[6][7]M3는 달 표면에서 2.8–3.0 μm 부근의 흡수 특징을 감지했다. 규산염 물질의 경우, 이러한 특징은 일반적으로 OH 및/또는 물(H2O) 함유 물질에 기인한다. 달에서는 이 특징이 시원한 고위도와 몇몇 신선한 장석질 분화구에서 가장 강하게 나타나는 광범위하게 분포된 흡수로 나타난다. M3의 햇빛을 받는 데이터에서 이 특징이 중성자 분광계의 수소(H) 풍부도 데이터와 전반적으로 상관관계가 없는 것은 OH 및 H2O의 형성 및 유지가 진행 중인 표면 과정임을 시사한다. OH/H2O 생산 과정은 극지방의 콜드 트랩에 공급될 수 있으며, 달의 레골리스를 인간 탐험을 위한 휘발성 물질의 후보 공급원으로 만들 수 있다.
수십 년 동안 달 과학자들은 물 저장소의 가능성을 놓고 논쟁을 벌여왔다. 보고서에 따르면 과학자들은 "수십 년간의 논쟁이 끝났다는 데 점점 더 확신을 갖고 있다." "달에는 다양한 장소에 물이 있다. 단순히 광물 속에 갇혀 있는 것이 아니라 부서진 표면 전체에 흩어져 있으며, 잠재적으로 깊은 곳에 얼음 덩어리나 덩어리로 존재한다." NASA의 달 정찰 궤도선의 결과 역시 "다양한 수분 신호를 제공하고 있다."[8]
2018년 달 광물 지도 작성기 데이터의 전체 세트에 대한 상세한 분석 결과, 표면에 물 얼음 농도가 2%에서 30%에 이르는 여러 위치가 위도 70도 이상에서 발견되었다. 놀랍게도, LCROSS 사용된 단의 충돌 지점을 포함한 일부 알려진 "콜드 트랩"에서는 표면 얼음이 감지되지 않았다.[9]
6. 2. Mg-스피넬 암석 발견
M3는 모스코비엔세 분지의 서쪽 안쪽 고리(몇몇 독립된 지역 중 하나)를 따라 발생하는, 검출 가능한 휘석이나 감람석이 없는(5% 미만) Mg-스피넬이 지배적인 암석을 발견했다. 이러한 스피넬의 존재는 현재의 달 지각 진화 모델과 쉽게 부합하지 않는다.[10]6. 3. 기타 성과
M3는 달 표면 전체에 대한 최초의 고해상도 공간 및 스펙트럼 지도를 제공하여 달을 구성하는 광물을 밝혀낸 영상 분광계이다.[1][2] 이 정보는 태양계의 초기 발달에 대한 단서를 제공하고 미래의 우주 비행사들이 귀중한 자원을 찾도록 안내할 것이다.이 기기는 탐사 프로그램의 "기회 임무"(다른 우주 기관의 우주선에 탑재된 NASA가 설계한 기기)이다.
찬드라얀 1호는 계획된 2년과 달리 312일 동안 운용되었지만 임무의 많은 목표를 달성했다.[3] M3는 저해상도 글로벌 모드에서 달 표면의 95% 이상을 매핑하는 데 사용되었지만, 고해상도 타겟 모드에서는 극히 일부만 사용되었다.[4] 별 센서의 고장 및 열 차폐 불량 등 여러 기술적 문제로 어려움을 겪은 후, 찬드라얀 1호는 2009년 8월 29일 오전 1시 30분(IST)에 라디오 신호 전송을 중단했으며, 이후 인도우주연구기구(ISRO)는 공식적으로 임무 종료를 선언했다.
7. 참여 기관 및 과학자
| 참여 기관 |
|---|
| 참여 과학자 |
|---|
8. 의의 및 영향
달 광물 지도 작성기(M3)는 달 표면 전체에 대한 최초의 고해상도 공간 및 스펙트럼 지도를 제공하여 달을 구성하는 광물을 밝혀낸 영상 분광계이다.[1][2] 이 정보는 태양계의 초기 발달에 대한 단서를 제공하고 미래의 우주 비행사들이 귀중한 자원을 찾도록 안내할 것이다.
2009년 9월 24일, 과학 저널 ''사이언스''는 NASA의 찬드라얀-1호에 탑재된 달 광물 지도 작성기(M3)가 달에서 물을 감지했다고 보도했다.[5] M3는 달 표면에서 2.8–3.0 μm 부근의 흡수 특징을 감지했다. 규산염 물질의 경우, 이러한 특징은 일반적으로 OH 및/또는 H2O 함유 물질에 기인한다. 달에서는 이 특징이 시원한 고위도와 몇몇 신선한 장석질 분화구에서 가장 강하게 나타나는 광범위하게 분포된 흡수로 나타난다.
M3의 햇빛을 받는 데이터에서 이 특징이 중성자 분광계의 H 풍부도 데이터와 전반적으로 상관관계가 없는 것은 OH 및 H2O의 형성 및 유지가 진행 중인 표면 과정임을 시사한다. OH/H2O 생산 과정은 극지방의 콜드 트랩에 공급될 수 있으며, 달의 레골리스를 인간 탐험을 위한 휘발성 물질의 후보 공급원으로 만들 수 있다.
수십 년 동안 달 과학자들은 물 저장소의 가능성을 놓고 논쟁을 벌여왔다. 보고서에 따르면 그들은 이제 "수십 년간의 논쟁이 끝났다는 데 점점 더 확신을 갖고 있다." "사실 달에는 다양한 장소에 물이 있다. 단순히 광물 속에 갇혀 있는 것이 아니라 부서진 표면 전체에 흩어져 있으며, 잠재적으로 깊은 곳에 얼음 덩어리나 덩어리로 존재한다." NASA의 달 정찰 궤도선의 결과 역시 "다양한 수분 신호를 제공하고 있다."[8]
2018년 달 광물 지도 작성기 데이터의 전체 세트에 대한 상세한 분석 결과, 표면에 물 얼음 농도가 2%에서 30%에 이르는 여러 위치가 위도 70도 이상에서 발견되었다. [9]
참조
[1]
논문
The Moon Mineralogy Mapper (M3) imaging spectrometer for lunar science: Instrument description, calibration, on‐orbit measurements, science data calibration and on‐orbit validation
https://agupubs.onli[...]
Journal of Geophysical Research
2011-10-29
[2]
간행물
The Moon Mineralogy Mapper (M3) on Chandrayaan-1
https://web.archive.[...]
[3]
뉴스
India likely to land on Moon on September 6
https://timesofindia[...]
The Times of India
2023-01-12
[4]
웹사이트
A New Lunar Globe as Seen by the Moon Mineralogy Mapper: Image Coverage, Spectral Dimensionality and Statistical Anomalies.
http://www.planetary[...]
LPI
2011-04-12
[5]
URL
http://www.sciencema[...]
[6]
뉴스
Chandrayaan first discovered water on moon, but?
http://www.dnaindia.[...]
DNA
2013-06-09
[7]
뉴스
Did India beat NASA to find water on moon?
http://www.ndtv.com/[...]
NDTV
2013-06-09
[8]
뉴스
Water discovered on moon?: "A lot of it actually"
http://www.hindu.com[...]
The Hindu
2009-09-23
[9]
학술지
Direct evidence of surface exposed water ice in the lunar polar regions
National Academy of Sciences
2018-08-20
[10]
웹사이트
Identification of a new spinel-rich lunar rock type by the Moon Mineralogy Mapper (M3)
http://www.lpi.usra.[...]
LPI
2011-04-12
[11]
웹인용
MOON MINERALOGY MAPPER (M3)
http://www.vssc.gov.[...]
2018-05-09
[12]
웹인용
MISSION TO MOON
https://www.jpl.nasa[...]
2018-05-08
[13]
웹인용
The Moon Mineralogy Mapper (M3) on Chandrayaan-1
https://eps.utk.edu/[...]
2018-05-09
[14]
웹인용
Water Detected at High Latitudes on the Moon
https://www.nasa.gov[...]
2018-05-09
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