셀레네 2호
1. 개요
셀레네 2호는 달의 물과 같은 휘발성 물질을 찾기 위해 용암 동굴 및 영구 음영 지역을 목표로 하는 달 탐사 계획이다. 궤도선, 착륙선, 탐사차(로버)로 구성되며, 궤도선은 700kg, 착륙선은 1,000kg, 탐사차는 100kg의 중량으로 설계되었다. 착륙선은 2주간의 임무를 수행하며, 최대 340kg의 탑재체를 운반하여 물 얼음을 채취, 우주선 추진제를 생산하는 것을 목표로 한다. 1999년부터 개발이 검토되었으며, JAXA와 ISRO의 협력을 통해 LUPEX 로버 프로젝트가 진행 중이다.
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2017년 우주 개발 -
로켓 랩 일렉트론
로켓 랩 일렉트론은 액체 산소와 RP-1을 추진제로 사용하는 2단 소형 위성 발사체로, 전기 펌프 공급 방식의 러더퍼드 로켓 엔진과 3D 프린팅 기술을 적용하여 저궤도 및 태양 동기 궤도에 소형 위성을 투입하며, 킥 스테이지와 포톤 위성 버스를 통해 다양한 궤도 배치가 가능하다. -
2017년 우주 개발 -
톈저우 1호
톈저우 1호는 중국의 톈궁 우주정거장 재보급을 위해 개발된 화물 우주선으로, 2017년 톈궁 2호와 도킹하여 연료 및 화물을 보급하고 과학 실험을 수행했으며, 임무 종료 후 지구 대기권에서 소멸했다. -
취소된 우주 탐사선 -
LUNAR-A
LUNAR-A는 일본의 달 탐사 프로젝트로, 달 표면에 침투체를 투입하여 내부 구조를 조사하려 했으나 개발 지연과 예산 문제로 2007년 계획이 중단되었다. -
취소된 우주 탐사선 -
유로파 궤도선
유로파 궤도선은 NASA에서 1999년부터 2002년까지 계획했던 유로파 탐사 임무로, 방사성 동위원소 열전 발전기를 동력원으로 사용하여 유로파의 얼음 껍질 두께 측정, 표면 지형 및 자기장 분석 등을 목표로 했으나 취소되었으며, 후속 유로파 탐사 계획에 영향을 주었다. -
달 탐사차 -
아폴로 15호
아폴로 15호는 1971년 발사된 미국의 아폴로 계획 중 9번째 유인 미션으로, 달 탐사차를 처음 사용하여 해들리 계곡과 아펜니노 산맥 일대를 탐사하고 월석을 채취하는 등 과학적 탐사에 중점을 둔 J-미션이었으나, 승무원들의 우표 소지 논란이 있었다. -
달 탐사차 -
아폴로 16호
아폴로 16호는 1972년 4월 16일에 발사되어 데카르트 고원에 착륙, 3일간 달 표면을 탐사하고 다량의 표본을 채취했으며, 월면차 최고 속도 기록을 세우고 달 궤도에 위성을 배치하는 등 다양한 과학 관측을 수행한 아폴로 계획의 다섯 번째 유인 달 착륙 임무이다.
2. 목적
셀레네 2호의 착륙선은 물과 같은 휘발성 물질을 차가운 트랩으로 기능하는 용암 동굴 및 기타 영구 음영 지역을 목표로 했을 것이다. 미래 임무에서 물 얼음을 처리하여 우주선 추진제(LOX/H2)를 생산할 수 있다. 궤도선의 질량은 700 kg이었을 것이며, 착륙선의 질량은 1,000 kg이며, 로버를 포함하여 최대 340 kg의 탑재체를 운반할 수 있었을 것이다. 임무는 2주 동안 지속될 것이다.
3. 구성
;궤도선
셀레네 2호 궤도선의 중량은 700 kg일 예정이다.
;착륙선
착륙선의 중량은 1,000 kg이며, 탐사 임무는 약 2주간 지속될 예정이다. 최대 340 kg의 탑재체를 운반할 수 있다. 착륙선은 물과 같은 휘발성 물질을 찾기 위해 용암 동굴 및 기타 영구 음영 지역을 목표로 했을 것이다. 미래 임무에서 물 얼음을 채취하여 우주선 추진제(LOX/H2)를 생산할 수 있다.
;탐사차 (로버)
셀레네 2호에 탑재될 탐사차의 중량은 100 kg이며, 약 2주간 탐사 임무를 수행할 예정이다.
3.2. 착륙선
착륙선의 중량은 1,000 kg이며, 탐사 임무는 약 2주간 지속될 예정이다. 최대 340 kg의 탑재체를 운반할 수 있다. 착륙선은 물과 같은 휘발성 물질을 찾기 위해 용암 동굴 및 기타 영구 음영 지역을 목표로 했을 것이다. 미래 임무에서 물 얼음을 채취하여 우주선 추진제(LOX/H2)를 생산할 수 있다.
3.3. 탐사차 (로버)
셀레네 2호에 탑재될 탐사차의 중량은 100 kg이며, 약 2주간 탐사 임무를 수행할 예정이다. 탐사 장비 중 일부는 대한민국에서 제작한다. 탐사차는 인도우주연구기구(ISRO)가 개발한 착륙선에 실려 달 표면에 도착한 후, 4개의 크롤러를 사용하여 3.5개월에 걸쳐 10km를 이동하며 탐사를 진행한다.
탐사는 광범위한 지역을 관측하는 개략 관측과 물 자원 존재 가능성이 높은 지점에서의 상세 관측으로 나뉜다. 상세 관측에서는 오거를 이용해 1.5m 깊이까지 굴착하여 토양 샘플을 채취하고, 가열하여 증발된 휘발성분을 분석한다. 분석에는 질량 분석기(REIWA-ADORE)와 미량 수분·동위원소 분석 장치(REIWA-TRITRON)가 사용된다.
LUPEX 탐사차의 과학 관측 장비는 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)와 ISRO 외에도 NASA와 ESA가 제공한다. 달 표면은 낮과 밤이 2주 간격으로 교차하는데, 밤에는 태양 전지를 사용할 수 없으므로 고성능 리튬 이온 배터리를 사용하여 전력을 공급한다. 또한, 달의 크레이터에는 영구 음영 지역이 존재하는데, LUPEX 탐사차는 월야 기술을 활용하여 이 지역을 탐사하는 방안이 검토되고 있다.
4. 개발 경위
1999년, SELENE 계획(이후의 가구야)의 프로젝트화와 동시에, SELENE에 이은 달 탐사 계획으로 SELENE-II의 검토가 시작되었다. 이것은 당시 SELENE에 탑재 예정이었던 달 연착륙선의 다음 단계로 위치 지어져, 달 표면 소형 천문대나 크레이터 중앙 언덕 등의 지각 심부 물질이 노출되어 있는 지역의 지질 조사를 상정하고, 보다 고정밀도의 달 연착륙을 수행한다는 것이었다.
2000년 8월 30일의 우주 개발 위원회에서, 개발 리스크의 분산을 위해 연착륙선을 SELENE 계획에서 분리한다는 결정이 내려졌다. 이를 받아 새롭게 달 연착륙 실험만을 수행하는 공학 실험기로서 검토가 시작된 것이 SELENE-B이다. 착륙선과 달 표면차의 조합에 의한 달 표면 탐사는 이 때부터 검토가 시작되었다. 2001년에는 SELENE-II 후보로 검토되던 착륙선과 탐사차를 사용한 과학 탐사 안이 SELENE-B에 병합되었다.
2004년에 SELENE-B는 공학 실험기로서 우주 공학 위원회에 제출되었지만, 비용 효율성이 문제가 되어 선정되지 못했다. 이 때문에, 고정밀도 달 연착륙 실증의 일부를 소형 달 착륙 실험 위성(이후의 SLIM)으로 계획에서 분리하여, 기존 계획을 SELENE-2로 개명하여 추진하게 되었다.
JSPEC 설립 후의 2007년 6월에 프리 프로젝트화(페이즈 A 검토)가 이루어진다. 2011년 경에는 테스트 필드 내에서 로버의 경사지에서의 등판 성능 평가나, 로버의 월야를 위한 열진공 시험이 행해졌다.
2015년 3월 31일, JSPEC는 우주과학연구소에 통합·해소되었다. SELENE-2의 페이즈 A 검토는 그 시점에서 중단되었고, 달 극지 탐사 미션의 페이즈 0의 활동이 시작되었다.
2017년 12월, JAXA와 ISRO는 달 극지 탐사의 검토에 관한 실시 약정을 체결했다. 이 안에서 JAXA는 달 극지 탐사 미션의 로버 부분을 담당하게 되었다. 2019년 9월 24일에 JAXA와 NASA의 수뇌 간 회담이 열렸을 때의 공동 성명에는 NASA의 LUPEX에의 참가를 위한 협의가 진행되고 있다는 것이 언급되었다.
2019년 말에 JAXA는 프로젝트 이행 전 심사 (PRR) 를 실시했고, 2020년 1월에 국제 우주 탐사 센터 내에 프리 프로젝트 팀이 발족했다. 2020년 12월에 LUPEX 로버는 시스템 요구 심사 (SRR) 를 통과했다.
2022년 1월에 LUPEX 로버는 시스템 정의 심사 (SDR) 를 통과, 2월에는 프로젝트 이행 심사가 이루어졌고, 같은 해 JAXA의 LUPEX 프로젝트가 발족했다. 2022년 4월, 유럽 우주국(ESA)의 표층 분압계 (EMS-L)를 LUPEX 로버에 탑재하는 것에 대해 JAXA와 ESA가 합의했다. 2023년 11월에 LUPEX 프로젝트는 국제 우주 탐사 센터에서 유인 우주 기술 부문으로 이관되었다.
5. 과거의 통합 계획
1999년, SELENE 계획(이후의 가구야)의 프로젝트화와 동시에, SELENE에 이은 달 탐사 계획으로 SELENE-II의 검토가 시작되었다. 2000년8월 30일의 우주 개발 위원회에서, 개발 리스크의 분산을 위해 연착륙선을 SELENE 계획에서 분리한다는 결정이 내려졌다. 이를 받아 새롭게 달 연착륙 실험만을 수행하는 공학 실험기로서 검토가 시작된 것이 SELENE-B이다. 2001년에는 SELENE-II 후보로 검토되던 착륙선과 탐사차를 사용한 과학 탐사 안이 SELENE-B에 병합되었다. 2004년에 SELENE-B는 공학 실험기로서 우주 공학 위원회에 제출되었지만, 비용 효율성이 문제가 되어 선정되지 못했다. 이 때문에, 고정밀도 달 연착륙 실증의 일부를 SLIM으로 계획에서 분리하여, 기존 계획을 SELENE-2로 개명하여 추진하게 되었다.
2006년 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 연구했던 한 가지 옵션은 소형 데이터 중계 위성과 관통자를 임무에 통합하는 것이었다. 2006년 JAXA가 연구했던 한 계획은 작은 데이터 중계 위성 여러 개를 한 임무로 통합해 발사하는 내용이었다.
JSPEC 설립 후의 2007년 6월에 프리 프로젝트화(페이즈 A 검토)가 이루어졌다. 2011년 경에는 테스트 필드 내에서 로버의 경사지에서의 등판 성능 평가나, 로버의 월야를 위한 열진공 시험이 행해졌다. 2015년 3월 31일, JSPEC는 우주과학연구소에 통합·해소되었다. SELENE-2의 페이즈 A 검토는 그 시점에서 중단되었고, 달 극지 탐사 미션의 페이즈 0의 활동이 시작되었다.
2017년 12월, JAXA와 ISRO는 달 극지 탐사의 검토에 관한 실시 약정을 체결했다. 2019년 9월 24일에 JAXA와 미국 항공 우주국(NASA)의 수뇌 간 회담이 열렸을 때의 공동 성명에는 NASA의 LUPEX에의 참가를 위한 협의가 진행되고 있다는 것이 언급되었다. 2019년 말에 JAXA는 프로젝트 이행 전 심사 (PRR) 를 실시했고, 2020년 1월에 국제 우주 탐사 센터 내에 프리 프로젝트 팀이 발족했다. 2020년 12월에 LUPEX 로버는 시스템 요구 심사 (SRR) 를 통과했다.
2022년 1월에 LUPEX 로버는 시스템 정의 심사 (SDR) 를 통과, 2월에는 프로젝트 이행 심사가 이루어졌고, 같은 해 JAXA의 LUPEX 프로젝트가 발족했다. 2022년 4월, 유럽 우주국(ESA)의 표층 분압계 (EMS-L)를 LUPEX 로버에 탑재하는 것에 대해 JAXA와 ESA가 합의했다. 2023년 11월에 LUPEX 프로젝트는 국제 우주 탐사 센터에서 유인 우주 기술 부문으로 이관되었다.
6. SELENE-2 착륙선 (2017년 이전)
일본 우주항공연구개발기구(JAXA)가 2017년 이전에 검토했던 SELENE-2 착륙선은 1,000 kg 중량에 200 kg의 페이로드를 탑재하고 약 2주간 탐사 임무를 수행할 예정이었다. 2006년에는 소형 데이터 중계 위성과 관통자를 임무에 통합하는 방안도 연구되었다. 착륙선은 달 표면 연착륙 후 탐사차를 이용, 중단된 LUNAR-A에서 개발된 지진계로 월진을 관측하고, 달 표면 채굴을 통한 토양 조사를 수행하는 것이 구상되었다.