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코스믹 비전

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목차

1. 개요

코스믹 비전은 유럽 우주국(ESA)의 장기 우주 과학 프로그램으로, 우주의 기원과 진화, 태양계, 생명체의 기원 등에 대한 근본적인 질문에 답하기 위해 2004년에 처음 제안되었다. 이 프로그램은 S, M, L, F의 네 가지 임무 유형으로 구성되며, 각 유형은 예산과 목표에 따라 구분된다. S 클래스는 소규모, M 클래스는 중규모, L 클래스는 대규모 임무를, F 클래스는 특별 기회 임무를 의미한다. 코스믹 비전은 ESA가 주도하는 임무 외에도 다른 우주 기관과의 협력 임무도 포함한다.

2. 역사

2004년에 코스믹 비전의 아이디어와 개념이 처음으로 제안되었으며, 이후 파리에서 워크숍을 개최하여 천문학 및 천체 물리학, 태양계 탐사 및 기초 물리학과 같은 광범위한 주제에 따라 비전의 주제를 더 자세히 정의했다.[1]

2006년 초, 다음 4가지 주요 질문을 중심으로 하는 10년 계획의 공식이 등장했다.


  • 행성 형성 조건과 생명 탄생은 무엇인가?
  • 태양계는 어떻게 작동하는가?
  • 우주의 근본적인 물리 법칙은 무엇인가?
  • 우주는 어떻게 시작되었고 무엇으로 구성되어 있는가?


2007년 3월, 미션 아이디어 공모가 공식적으로 발표되었고, 이로 인해 19개의 천체 물리학, 12개의 기초 물리학 및 19개의 태양계 미션 제안이 나왔다.

2012년 3월, ESA는 소규모 클래스(S-class) 과학 미션 시리즈를 시작했다고 발표했다. 첫 번째 S-class 컨셉으로 선정된 것은 5000만유로를 지원받아 2017년에 발사될 예정이었다.[2]

3. 임무 유형

코스믹 비전 임무는 예산 규모에 따라 S, M, L, F 네 가지 유형으로 나뉜다.


  • S 클래스: 유럽 우주국(ESA)의 비용이 5000만유로를 넘지 않는다.
  • M 클래스: 예산 상한선이 5억유로이다.
  • L 클래스: 유럽 우주국(ESA)의 비용이 9억유로를 넘지 않는다.
  • F 클래스: 특별한 기회를 위한 임무로, 각 M 클래스 임무와 함께 공동 발사된다.

3. 1. S 클래스 (Small class)

S 클래스(Small class)는 유럽 우주국(ESA)의 비용이 5000만유로를 초과하지 않도록 설계되었다.[3] 2012년 3월에 첫 번째 미션 제안 요청이 발행되었고,[3] 약 70건의 의향서가 접수되었다.[4] 2012년 10월에 첫 번째 S 클래스 미션이 선정되었다.[5]

  • '''S1, CHEOPS'''는 광도측정법을 통해 알려진 외계행성의 크기를 측정하는 임무로, 2019년 12월 18일에 발사되었다.[6]
  • '''S2, SMILE'''은 유럽 우주국(ESA)과 중국 과학원의 공동 임무로, 지구 자기권과 태양풍 간의 상호 작용을 연구한다. SMILE은 13개의 경쟁 제안 중에서 2015년 6월에 선정되었다.[7] 2024년 4월 현재, 2025년 말 발사 예정이다.[8]

3. 2. M 클래스 (Medium class)

M급(M-class) 프로젝트는 약 5억유로의 예산 상한선을 갖는 비교적 독립적인 프로젝트이다.[9]

임무설명발사일
솔라 오비터 (M1)태양 근접 관측을 위한 태양물리학 임무[11]2020년 2월 10일
유클리드 (M2)암흑에너지와 암흑 물질 연구를 위한 가시광선-근적외선 우주망원경[12][13]2023년 7월 1일
PLATO (M3)외계 행성 탐색 및 별의 진동 측정 임무[14]2026년 (예정)
ARIEL (M4)외계행성의 대기 원격 감지 적외선 대규모 탐사를 위한 우주 관측소[16][17]2029년 (예정)
EnVision (M5)금성 표면의 고해상도 레이더 매핑 및 대기 연구 임무[21]2031년 (예정)
M72023년에 M-Matisse, Plasma Observatory, Theseus의 3개 후보 임무가 연구 중[25]미정


3. 3. L 클래스 (Large class)

초기에는 다른 파트너와의 협력을 통해 L 클래스 임무를 수행할 예정이었으나, 2011년 4월 미국의 예산 문제로 NASA과의 협력이 불가능해졌다. 이에 따라 ESA 주도로 임무의 범위를 재조정했으며, 유럽 우주국(ESA)의 비용은 9억유로를 초과하지 않아야 했다.[26]

선정된 세 개의 L 클래스 임무는 다음과 같다.

  • '''L1, JUICE(목성 얼음 위성 탐사선):''' 목성과 목성의 얼음 위성 탐사 및 외계생명체 거주 가능성 조사 목적의 우주선으로, 2023년 4월 14일에 발사되었다.[27][28]
  • '''L2, 아테나(고에너지 천체 물리학 첨단 망원경):''' X선 관측소로, 2023년에 뉴아테나(NewAthena)로 재조정되어 2037년 발사 예정이다.[29][25]
  • '''L3, LISA(레이저 간섭계 우주 안테나):''' 중력파를 관측하기 위한 우주 임무로, 2035년 발사 예정이다.[30][31]

3. 4. F 클래스 (Fast class)

2018년 5월 16일 ESA 과학 프로그램 위원회(SPC) 워크숍에서 특별 기회 Fast class (F-class) 미션 시리즈 창설이 제안되었다. F-미션은 각 M-class 미션과 함께 공동 발사되며, "혁신적인 구현"에 초점을 맞춰 미션이 다루는 과학적 주제의 범위를 넓힐 것이다. Cosmic Vision 프로그램에 F-class 미션을 포함하려면 과학 예산의 상당한 증액이 필요하며, 이는 향후 회의에서 논의될 예정이다.[32]

두 개의 F-class 미션이 선정되었다.

  • '''F1, 혜성 요격기''': 장주기 혜성 또는 성간 물체를 연구하는 미션으로, 2029년 M4, ARIEL과 함께 부가 탑재체로 발사된다.[16]

  • '''F2, ARRAKIHS''' (은하 헤일로 조사를 위한 주요 도구로서 획득한 은하의 잔해 분석): 인접한 100개의 은하와 그 주변을 조사하여 왜소 은하와 별의 흐름의 발달을 연구하는 미션으로, 2030년대 초 발사 예정이다.[33]

4. 협력 임무 (Missions of opportunity)

ESA는 다른 우주 기관이 주도하는 우주 임무에 기여하기도 한다. 이러한 협력 임무는 다음과 같다.


  • 히노데 - JAXA가 주도하는 X선 우주 망원경으로, 2006년에 발사되었다.
  • IRIS - NASA가 주도하는 태양 우주 분광기로, 2013년에 발사되었다.
  • MICROSCOPE - CNES가 주도하는 자유 낙하 연구용 마이크로 위성으로, 2016년부터 2018년까지 활동했다.
  • XRISM - JAXA가 주도하는 X선 우주 망원경으로, 2023년에 발사되었다.
  • 엑소마스 - 로스코스모스와 협력하여 진행하는 일련의 화성 탐사선으로, 2017년부터 궤도선이 운영 중이며, 2020년대 후반에 로버가 발사될 예정이다.
  • 아인슈타인 탐사선 (Einstein Probe) - 중국과학원이 주도하는 시간 도메인 고에너지 천체 물리학 전용 우주 임무로, 2024년에 발사되었다.
  • PROBA-3 - 우주 기술 시험 우주선으로, 2024년에 발사되었다.
  • MMX - JAXA가 주도하는 화성 위성 샘플 반환 탐사선으로, 2026년에 발사될 예정이다.
  • 낸시 그레이스 로만 우주 망원경 (Nancy Grace Roman Space Telescope) - NASA가 주도하는 우주 망원경으로, 2027년에 발사될 예정이다.

참조

[1] 웹사이트 ESA's 'Cosmic Vision' http://www.esa.int/O[...] ESA 2014-02-19
[2] 웹사이트 Esa to start mini space mission series https://www.bbc.co.u[...] BBC 2012-03-12
[3] 웹사이트 Call for a small mission opportunity in ESA's science programme for a launch in 2017 http://sci.esa.int/s[...] ESA 2012-03-09
[4] 웹사이트 S-class mission letters of intent http://sci.esa.int/s[...] ESA 2012-04-16
[5] 웹사이트 CHEOPS Mission Status & Summary http://cheops.unibe.[...] 2018-07
[6] 웹사이트 Flight VS23: Soyuz lifts off from the Spaceport in French Guiana https://www.arianesp[...] 2019-12-18
[7] 웹사이트 ESA and Chinese Academy of Sciences to study SMILE as joint mission http://sci.esa.int/c[...] ESA 2015-06-04
[8] 웹사이트 Smiles all round: Vega-C to launch ESA solar wind mission https://www.esa.int/[...] 2024-04-30
[9] 웹사이트 Dark and bright: ESA chooses next two science missions http://sci.esa.int/c[...] ESA 2011-10-04
[10] 트윗 Colangeli: There will be no M6 call due to budgetary pressures, but there will be a Cosmic Vision M7 call at some point in the future. 2019-02-26
[11] 웹사이트 Solar Orbiter: Summary http://sci.esa.int/s[...] ESA 2018-09-20
[12] 웹사이트 Falcon 9 Block 5 - Euclide Telescope https://nextspacefli[...] 2023-06-05
[13] 웹사이트 ESA Science & Technology - Missions https://sci.esa.int/[...] ESA 2021-11-08
[14] 뉴스 Gravitational wave mission selected, planet-hunting mission moves forward http://sci.esa.int/c[...] ESA 2017-06-20
[15] 웹사이트 ESA selects planet-hunting PLATO mission http://www.esa.int/O[...] ESA 2014-02-19
[16] 웹사이트 Ariel moves from blueprint to reality https://www.esa.int/[...] 2020-11-12
[17] 웹사이트 ESA's next science mission to focus on nature of exoplanets https://www.esa.int/[...] 2018-03-20
[18] 웹사이트 Three candidates for ESA's next medium-class science mission https://www.esa.int/[...] ESA 2015-06-04
[19] 웹사이트 Call for a Medium-size mission opportunity in ESA's Science Programme for a launch in 2025 (M4) http://sci.esa.int/c[...] ESA 2014-08-19
[20] 웹사이트 Europe drops asteroid sample-return idea https://www.bbc.com/[...] BBC 2015-03-18
[21] 웹사이트 ESA selects revolutionary Venus mission EnVision https://www.esa.int/[...] 2021-06-10
[22] 웹사이트 ESA selects three new mission concepts for study https://www.esa.int/[...] 2018-05-07
[23] 웹사이트 SPICA no longer candidate for ESA's M5 mission selection https://sci.esa.int/[...] ESA 2020-10-15
[24] 웹사이트 Update on the F2 and M7 mission opportunity https://cosmos.esa.i[...] 2022-11-08
[25] 웹사이트 Final three for ESA's next medium science mission https://www.esa.int/[...] ESA
[26] 웹사이트 New approach for L-class mission candidates http://sci.esa.int/s[...] ESA 2011-04-19
[27] 웹사이트 Jupiter's moons are about to get JUICE'd for signs of life https://www.popsci.c[...] 2022-01-06
[28] 웹사이트 ESA Science & Technology - JUICE https://sci.esa.int/[...] ESA 2021-11-08
[29] 웹사이트 Athena {{!}} Mission Summary https://sci.esa.int/[...] 2022-05-02
[30] 학술지 Prospects for a space-based gravitational-wave observatory http://spie.org/x109[...] SPIE 2014-08-22
[31] 웹사이트 Capturing the ripples of spacetime: LISA gets go-ahead https://www.esa.int/[...] 2024-01-25
[32] 웹사이트 The ESA Science Programme - ESSC Plenary Meeting http://www.essc.esf.[...] ESA 2018-05-23
[33] 웹사이트 ESA's new fast mission is ARRAKIHS https://cosmos.esa.i[...] 2022-11-02
[34] 웹사이트 Policy for Missions of Opportunity in the ESA Science Directorate https://sci.esa.int/[...] ESA 2019-09-01
[35] 웹사이트 SPICA - A space infrared telescope for cosmology and astrophysics http://sci.esa.int/s[...] ESA 2014-02-19


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