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베네라 9호

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1. 개요

베네라 9호는 1975년 10월 금성 탐사를 위해 소련이 발사한 탐사선이다. 궤도선은 착륙선의 통신 중계 역할을 수행하며 금성 대기를 탐사했고, 17번의 임무를 수행했다. 착륙선은 금성 표면에 착륙하여 흑백 사진을 전송했으며, 대기 성분, 온도, 압력 등을 측정했다. 베네라 9호는 다른 행성 표면에서 사진을 보내온 최초의 우주선이다.

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베네라 9호
미션 정보
임무 유형금성 궤도선/착륙선
운영 기관라보츠킨
COSPAR ID1975-050A
1975-050D
SATCAT7915
8411
미션 기간궤도선: 158일
착륙선: 53분
발사에서 최종 교신까지: 292일
우주선4V-1 No. 660
제조사라보츠킨
발사일1975년 6월 8일 02:38 UTC
발사 로켓프로톤-K/D
발사 장소바이코누르 우주 기지 81/24
최종 교신궤도선: 1976년 3월 22일
착륙선: 1975년 10월 22일
프로그램베네라 계획
이전 미션코스모스 482호
다음 미션베네라 10호
궤도 정보
궤도 기준금성 주회 궤도
궤도 경사29.5 degrees
궤도 이심률0.89002
궤도 주기48.3 hours
정점cytherion
탐사 정보
유형궤도선
탐사 대상금성
도착일1975년 10월 20일
착륙 정보
유형착륙선
탐사 대상금성
도착일1975년 10월 22일 05:13 UTC
위치
(베타 레지오 인근)
기타
베네라 9호 기념우표
베네라 9호 기념우표
베네라 9호 모형
베네라 9호 모형

2. 궤도선

궤도선은 1975년 10월 20일 금성 궤도에 진입하여 착륙선의 통신 중계기 역할을 수행하고, 여러 기기와 실험을 통해 구름층과 대기 매개변수를 탐사했다. 1975년 10월 26일부터 12월 25일까지 17번의 탐사 임무를 수행했다.

2. 1. 궤도선 구조

궤도선은 두 개의 태양 전지 패널 날개가 달린 원통형 본체와 곡면에 부착된 고이득 파라볼라 안테나로 구성되었다. 원통 하단에는 추진 시스템을 담는 종 모양의 장치가 부착되었고, 그 위에는 착륙선을 담는 2.4m 구체가 장착되었다.

2. 2. 궤도선 탑재 장비

궤도선에는 다음 기기들이 포함되었다.[7]

장비명설명
Infrared spectrometer|적외선 분광기영어1.6–2.8 μm
적외선 복사계8–28 μm
자외선 광도계352 nm
사진 편광기2개, 335–800 nm
분광기300–800 nm
라이먼-알파(alpha) H/D 분광기
쌍정 레이더 맵핑
CM, DM 전파 엄폐
3축 자력계
자외선 카메라345–380 nm
카메라355–445 nm
정전 분석기6개
변조 이온 트랩2개
저에너지 양성자 / 알파 입자 검출기
저에너지 전자 검출기
반도체 계수기3개
가스 방전 계수기2개
체렌코프 검출기



궤도선은 두 개의 태양 전지 날개와 고이득 파라볼라 안테나를 가진 원통형 구조였다. 원통 바닥에는 추진 시스템을 수납하는 종 모양의 장치가 부착되었고, 상단에는 착륙선을 수납하는 2.4m 크기의 구체가 연결되었다. 궤도선은 1975년 10월 20일 금성 궤도에 진입하여 착륙선과의 통신 중계 및 금성의 대기와 구름층을 탐사하는 임무를 수행했다. 1975년 10월 26일부터 12월 25일까지 17회의 측량을 실시했다.

3. 착륙선

베네라 9호 착륙선은 다른 행성의 표면에서 사진을 전송한 최초의 우주선이었다.[21] 착륙 직후, 카메라를 포함한 많은 장비가 작동하기 시작했다. 베네라 9호는 수많은 돌이 있는 매끄러운 표면을 보여주었으며, 착륙선의 조도는 직사광선이 없는 대낮의 지구와 비슷한 14,000럭스로 측정되었다.[21]

순환 유체 시스템을 통해 열 부하를 분산시켰으며, 진입 전 사전 냉각을 통해 착륙 후 53분 동안 작동할 수 있었다. 이후 궤도선이 무선 범위를 벗어나면서 통신이 끊겼다.[7]

베네라 9호는 30km~35km 높이에 있는 30km~40km 두께의 구름을 측정했으며, 염산, 불산, 브로민, 아이오딘 등의 대기 화학 물질을 측정했다. 또한 약 90기압의 표면 압력, 485°C의 온도, 흐린 여름날 지구 중위도와 비슷한 수준의 표면 조도 등을 측정했다. 베네라 9호는 금성 표면에서 흑백 텔레비전 사진을 전송했는데, 사진에는 그림자가 없고 공기 중에 먼지도 없었으며, 침식되지 않은 30cm~40cm 크기의 다양한 암석들이 있었다. 다만, 두 개의 카메라 렌즈 덮개 중 하나가 분리되지 않아 계획했던 360도 파노라마 사진 대신 180도 사진만 촬영되었으며, 이러한 문제는 베네라 10호에서도 반복되었다.

3. 1. 착륙 과정

착륙선은 초당 10.7km에서 초당 150m로 감속될 때 진입 시 발생하는 열로부터 보호받기 위해 구형 껍질에 둘러싸여 있었다. 이 구는 폭발 볼트로 분리되었고, 3개의 돔형 낙하산이 펼쳐져 금성 상공 63km 고도에서 착륙선의 속도를 초당 50m로 더욱 늦췄다.[21]

구름층을 통과하는 데 약 20분이 걸렸으며, 이 시간 동안 착륙선은 대기를 측정하고 궤도선에 정보를 전송했다.[8] 뜨거운 대기에서 착륙선 손상을 최소화하기 위해 낙하산은 고도 50km에서 펼쳐졌고, 링 모양의 공기역학적 실드가 제동을 제공했다. 금성의 대기는 표면 근처에서 매우 밀도가 높기 때문에 이 보호막은 착륙선이 착륙할 때 초당 7m의 하강 속도를 제공했다. 착륙선 하부를 둘러싼 속이 빈 고리인 착륙 장치는 착륙 시 부분적으로 부서져 착륙 충격의 대부분을 흡수했다.[21]

1975년 10월 20일, 착륙선은 궤도선과 분리되었고, 10월 22일 05:13(UTC)에 태양이 가장 높이 떴을 무렵 착륙했다. 베네라 9호는 베타 지역 근처, 바위로 덮인 가파른(20°) 경사면의 반경 150km 이내에 착륙했다. 진입 구의 무게는 1,560kg이었고 표면 탑재량은 660kg이었다.[22]

베네라 9호는 다른 행성 표면에서 사진을 보내온 최초의 우주선이었다. 착륙 직후 많은 장비가 작동하기 시작했고, 카메라는 2분 후에 작동하기 시작했다. 이 장비들은 수많은 돌이 있는 매끄러운 표면을 보여주었다. 착륙선의 조도는 직사광선이 없는 대낮의 지구와 비슷한 14,000럭스로 측정되었다.[21]

열 부하를 분산하기 위해 순환 유체 시스템이 사용되었다. 이 시스템은 진입 전 사전 냉각을 통해 착륙 후 53분 동안 착륙선을 작동할 수 있었으며, 이 때 궤도선이 무선 범위 밖으로 이동하면서 궤도선과의 무선 접촉이 끊겼다. 하강하는 동안 보호 반구형 껍질, 3개의 낙하산, 디스크 모양의 드래그 브레이크, 압축 가능한 금속 도넛 모양의 착륙 쿠션에 의해 열 방출과 감속이 순차적으로 이루어졌다. 착륙 지점은 베네라 10호 착륙 지점에서 약 2,200km 떨어진 곳이었다.

베네라 9호는 30~35km 높이에 있는 30~40km 두께의 구름을 측정했다. 또한 염산, 불산, 브로민아이오딘을 포함한 대기 화학 물질도 측정했다. 그 밖에도 약 9,100킬로파스칼(90기압)의 표면 압력, 485°C의 온도, 흐린 여름날의 지구 중위도와 비슷한 수준의 표면 조도 등을 측정했다. 베네라 9호는 금성 표면에서 텔레비전 사진(흑백)을 전송한 최초의 탐사선으로, 그림자도 없고 공기 중에 먼지도 없으며 침식되지 않은 30~40cm 크기의 다양한 암석들을 보여주었다. 계획된 360도 파노라마 사진은 두 개의 카메라 렌즈 커버 중 하나가 분리되지 않아 180도로만 촬영할 수 있었기 때문에 촬영할 수 없었다. 이 실패는 베네라 10호에서도 반복되었다.

3. 2. 착륙 지점

1975년 10월 20일, 착륙선은 궤도선과 분리되었고, 10월 22일 05:13 (UTC)에 태양이 가장 높이 떴을 무렵 착륙했다. 베네라 9호는 베타 지역 근처, 바위로 덮인 가파른(20°) 경사면의 150km 반경 이내에 착륙했다.[22] 진입 구의 무게는 1560kg이었고 표면 탑재량은 660kg이었다.[22] 착륙 지점은 베네라 10호 착륙 지점에서 약 2200km 떨어져 있었다.

3. 3. 착륙선 관측 결과

착륙선은 초당 10.7km에서 150m/s로 감속될 때의 진입 열로부터 보호하기 위해 착륙하기 전에 구형 껍질로 둘러싸여 있었다. 그 후 이 구체를 폭발 볼트로 분리하고 3개의 돔형 낙하산을 전개하여 금성 상공 63km 고도에서 착륙선을 초당 50m/s로 감속시켰다.[21]

구름층을 통과하여 하강하는 데 약 20분이 걸렸으며, 그 동안 착륙선은 대기를 측정하고 궤도선에 정보를 무선으로 전송했다. 뜨거운 대기에서 착륙선 손상을 최소화하기 위해 낙하산은 고도 50km에서 펼쳐졌고, 링 모양의 공기 역학적 실드가 제동을 제공했다. 금성의 대기는 표면 근처에서 매우 밀도가 높기 때문에 이 보호막은 착륙선이 착륙할 때 초당 7m/s의 하강 속도를 제공했다. 착륙선 하부를 둘러싼 속이 빈 고리인 착륙 장치는 착륙 시 부분적으로 부서져 착륙 충격의 대부분을 흡수했다.[21]

1975년 10월 20일, 착륙선은 궤도선과 분리되었고, 10월 22일 05:13(UTC)에 태양이 가장 높이 떴을 무렵 착륙했다. 베네라 9호는 베타 레지오 근처, 바위로 덮인 가파른(20°) 경사면의 반경 150km 이내에 착륙했다. 진입 구의 무게는 1560kg이었고 표면 탑재량은 660kg이었다.[22]

베네라 9호는 다른 행성 표면에서 사진을 보내온 최초의 우주선이었다. 착륙 직후 많은 장비가 작동하기 시작했고, 카메라는 2분 후에 작동했다. 이 장비들은 수많은 돌이 있는 매끄러운 표면을 보여주었다. 착륙선의 조도는 직사광선이 없는 대낮의 지구와 비슷한 14,000럭스로 측정되었다.[21]

열 부하를 분산하기 위해 순환 유체 시스템이 사용되었다. 이 시스템과 진입 전 사전 냉각을 통해 착륙 후 53분 동안 착륙선을 작동할 수 있었으며, 이 때 궤도선이 무선 범위 밖으로 이동하면서 궤도선과의 무선 접촉이 끊겼다. 하강하는 동안 보호 반구형 껍질, 3개의 낙하산, 디스크 모양의 드래그 브레이크, 압축 가능한 금속 도넛 모양의 착륙 쿠션에 의해 열 방출과 감속이 순차적으로 이루어졌다. 착륙 지점은 베네라 10호 착륙 지점에서 약 2200km 떨어진 곳이었다.

베네라 9호는 30km~35km 높이에 있는 30km~40km 두께의 구름을 측정했다. 또한 염산, 불산, 브로민아이오딘을 포함한 대기 화학 물질도 측정했다. 그 밖에도 약 90atm의 표면 압력, 485°C의 온도, 흐린 여름날의 지구 중위도와 비슷한 수준의 표면 조도 등을 측정했다. 베네라 9호는 금성 표면에서 텔레비전 사진(흑백)을 전송한 최초의 탐사선으로, 그림자도 없고 공기 중에 먼지도 없으며 침식되지 않은 30cm~40cm 크기의 다양한 암석들을 보여주었다. 계획된 360도 파노라마 사진은 두 개의 카메라 렌즈 커버 중 하나가 분리되지 않아 180도로만 촬영할 수 있었기 때문에 촬영할 수 없었다. 이 실패는 베네라 10호에서도 반복되었다.

3. 4. 착륙선 탑재 장비

베네라 9호 착륙선은 다음과 같은 장비를 탑재했다.[7]

장비명역할
온도 및 압력 센서온도와 압력을 측정
가속도계가속도를 측정
가시광선/적외선 광도계 (IOV-75)가시광선 및 적외선 영역의 빛의 세기를 측정
후방 산란 및 다각 네펠로미터 (MNV-75)빛의 산란을 측정하여 대기 중 입자의 특성을 파악
P-11 질량 분석기 (MAV-75)대기 성분의 질량을 분석
파노라마 원격 사진계 2대 (램프 포함)주변 환경을 촬영 (흑백 텔레비전 사진 전송)
풍속계 (ISV-75)풍속을 측정
감마선 분광기 (GS-12V)감마선을 분석하여 토양의 성분을 파악
감마선 밀도계 (RP-75)감마선을 이용하여 토양의 밀도를 측정



베네라 9호는 이 장비들을 통해 금성 표면의 온도(485°C), 압력(약 9MPa, 90기압), 조도 등을 측정하고, 흑백 텔레비전 사진을 지구로 전송했다. 사진에는 그림자가 없고 공기 중에 먼지가 없으며, 30cm 에서 40cm 크기의 침식되지 않은 다양한 암석들이 존재했다.[12]

참조

[1] 서적 Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 https://www.nasa.gov[...] NASA History Program Office
[2] 웹사이트 Launch Log http://planet4589.or[...] 2013-04-11
[3] 서적 Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 https://www.nasa.gov[...] NASA History Program Office
[4] 웹사이트 History of the Venera 75 project http://www.russiansp[...]
[5] 웹사이트 Venera 9 https://nssdc.gsfc.n[...] 2013-04-13
[6] 웹사이트 Solar System Exploration Multimedia Gallery: Venera 9 http://solarsystem.n[...] 2009-08-07
[7] 웹사이트 First Pictures of the Surface of Venus http://mentallandsca[...] 2013-04-13
[8] 논문 "Venus Exploration with the Venera 9 and Venera 10 Spacecraft"
[9] 웹사이트 Interplanetary Spacecraft http://www.braeunig.[...]
[10] 웹사이트 RussianSpaceWeb.com http://www.russiansp[...]
[11] URL Solar System Exploration Multimedia Gallery: Venera 9 http://solarsystem.n[...] 2009-08-07
[12] URL Interplanetary Spacecraft http://www.braeunig.[...]
[13] 간행물 "コズミックフロント☆NEXT2021年3月18日放送 「冒険者たちが語る 太陽系のヒミツ 金星」"
[14] 웹사이트 First Pictures of the Surface of Venus http://www.mentallan[...] 2010-08-07
[15] 서적 Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 https://www.nasa.gov[...] NASA History Program Office
[16] 웹인용 Launch Log http://planet4589.or[...] 2013-04-11
[17] 서적 Beyond Earth: A Chronicle of Deep Space Exploration, 1958–2016 https://www.nasa.gov[...] NASA History Program Office
[18] 웹인용 History of the Venera 75 project http://www.russiansp[...]
[19] 웹인용 Venera 9 https://nssdc.gsfc.n[...] 2013-04-13
[20] 웹인용 Solar System Exploration Multimedia Gallery: Venera 9 http://solarsystem.n[...] 2009-08-07
[21] 논문 "Venus Exploration with the Venera 9 and Venera 10 Spacecraft"
[22] 웹사이트 Interplanetary Spacecraft http://www.braeunig.[...]



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