LIFE (우주선)
1. 개요
LIFE (우주선)은 2015년 미국 디스커버리 계획에 제안되었으나 최종 선정되지 못한 탐사선이다. 엔켈라두스의 얼음 기둥에서 분출되는 물질을 수집하여 생명체 존재 가능성을 탐색하는 것을 목표로 했다. '스타더스트' 우주선의 에어로젤 수집기를 활용하여 엔켈라두스 주변을 궤도 비행하며 샘플을 채취하고, 지구로 귀환할 계획이었다. NASA와 JPL에서 개발을 지원했으며, 에어로젤 수집기, 질량 분석기, 카메라, 먼지 계수기 등 다양한 과학 장비를 탑재할 예정이었다.
| 이름 | LIFE (Life Investigation For Enceladus) |
|---|---|
| 다른 이름 | Life Investigation For Enceladus (엔셀라두스 생명체 조사) |
| 임무 유형 | 궤도 탐사 |
| 목표 천체 | 엔셀라두스 |
| 관리 기관 | NASA |
| 제조 기관 | JPL |
| 승무원 | 무인 |
| 발사일 | 2021년 말 (예정) |
|---|---|
| 발사 장소 | 불명 |
| 발사체 | 불명 |
| 임무 기간 | 불명 |
| 임무 종료 | 불명 |
| COSPAR ID | 불명 |
| SATCAT | 불명 |
| 궤도 | 엔셀라두스 주변 궤도 |
|---|---|
| 궤도 고도 | 불명 |
| 궤도 진입일 | 불명 |
| 접근 통과일 | 불명 |
| 근지점 | 불명 |
| 원지점 | 불명 |
| 경도 | 불명 |
| 주기 | 불명 |
| 장반경 | 불명 |
| 이심률 | 불명 |
| 경사각 | 불명 |
| 근일점 위치 | 불명 |
| 승교점 경도 | 불명 |
| 위성의 위치 | 불명 |
| 무게 | 불명 |
|---|---|
| 크기 | 불명 |
| 길이 | 불명 |
| 폭 | 불명 |
| 높이 | 불명 |
| 전력 | 불명 |
| 전력원 | 불명 |
| 트랜스폰더 | 불명 |
| 대역폭 | 불명 |
| 탑재체 | 불명 |
|---|---|
| 해상도 | 불명 |
| 개발 비용 | 불명 |
|---|---|
| 발사 비용 | 불명 |
| 탐사선 문양 | 불명 |
| 소속 프로그램 | 디스커버리 계획 |
| 이전 임무 | 불명 |
| 이후 임무 | 불명 |
| 웹사이트 | 불명 |
2. 역사와 제작 배경
엔켈라두스는 표면에서 물 기둥이나 간헐천이 분출하는 작은 얼음 위성이다. 이는 위성의 해저에 있는 활성 열수 분출구와 연결될 수 있으며, 이곳에서 위성의 바다가 아래 암석과 만나 생명체의 주요 서식지를 형성할 가능성이 있다. 간헐천 덕분에 위성의 지하 해양을 쉽게 샘플링할 수 있으며, 만약 미생물이 존재한다면 바다에서 나온 얼음 입자에 천체생물학자들이 이를 식별하는 데 필요한 증거가 포함될 수 있다.
제안된 LIFE 임무는 총 15년 동안 진행되며, 2006년 혜성 먼지를 지구로 가져온 NASA의 스타더스트 샘플 반환 임무에서 사용된 것과 유사한 '탄포포' 방식의 에어로젤 수집기를 사용할 계획이었다. 우주선은 토성 궤도에 진입하여 엔켈라두스의 얼음 기둥을 여러 차례 통과하며 샘플을 채취한다. 토성 주위를 약 2년 동안 약 2 km/s의 속도로 궤도를 돌면서 샘플을 수집한 후, 추진 시스템을 이용해 토성을 벗어나 약 4.5년에 걸쳐 수집된 입자가 담긴 반환 캡슐을 지구로 보낼 예정이었다. 이 과정에서 엔켈라두스의 기둥뿐만 아니라 토성의 E 고리, 타이탄의 상부 대기도 샘플링할 수 있을 것으로 기대되었다.
2014년 12월, NASA는 미래 디스커버리 프로그램 임무를 위한 제안서 제출 일정을 발표했다. 2015년 6월까지 제안서를 받고, 2016년 9월에 최종 임무를 선정할 계획이었다. 선정된 임무는 2021년 말까지 발사되어야 하며, 개발 비용은 425로 제한되었다. 우주선은 금성과 지구를 이용한 일련의 중력 보조를 통해 토성에 도달하고, 엔켈라두스 기둥에서 채취한 샘플은 임무 시작 후 약 14년 뒤에 지구에 도착할 것으로 예상되었다.
LIFE는 2015년에 디스커버리 13번째 임무 후보로 디스커버리 계획에 제출되었다. 2016년 9월, NASA는 LIFE를 포함한 5개의 제안을 추가 연구 대상으로 선정했다고 발표했다. 그러나 최종적으로 프시케와 루시가 각각 디스커버리 13과 14 임무로 선정되면서 LIFE는 선택되지 못했다.
3. 임무 개념
엔켈라두스는 표면에서 물 기둥이나 간헐천이 분출되는 작은 얼음 위성이다. 이는 위성 해저에 있는 활성 열수 분출구와 연결될 수 있으며, 이곳은 위성의 바다가 아래 암석과 만나 생명체의 주요 서식지를 형성할 가능성이 있는 곳이다. 간헐천은 위성의 지하 해양을 쉽게 샘플링할 기회를 제공하며, 만약 미생물이 존재한다면 바다에서 나온 얼음 입자에 천체생물학자들이 이를 식별하는 데 필요한 증거가 포함될 수 있다.
총 15년으로 계획된 LIFE 임무는 2006년 혜성 먼지를 지구로 가져온 NASA의 스타더스트 샘플 반환 임무에서 사용된 것과 유사한 '탄포포' 방식의 에어로젤 수집기를 사용할 것이다. 제안된 계획에 따르면, 우주선은 토성 궤도에 진입하여 엔켈라두스의 얼음 기둥을 여러 차례 통과하며 샘플을 채취한다. 토성 주위를 약 2 km/s의 속도로 약 2년간 궤도를 돌면서, LIFE는 엔켈라두스의 기둥뿐만 아니라 토성의 E 고리와 타이탄의 상층 대기도 샘플링할 수 있다. 이후, LIFE는 자체 추진 시스템을 사용하여 토성 궤도를 벗어나, 수집된 입자를 담은 반환 캡슐을 싣고 약 4.5년이 걸리는 긴 여정을 거쳐 지구로 돌아올 것이다. 엔켈라두스 기둥에서 채취된 샘플은 임무 시작 후 약 14년 뒤에 지구에 도착할 것으로 예상된다.
LIFE 임무는 NASA의 디스커버리 프로그램 후보 중 하나로 제안되었다. 2014년 12월 NASA는 2015년 6월까지 제안서를 받고 2016년 9월에 최종 임무를 선택할 계획을 발표했으며, 선택된 임무는 2021년 말까지 발사될 예정이었다. 2016년 9월, NASA는 LIFE를 포함한 5개의 제안이 추가 연구 대상으로 선정되었다고 발표했다.
4. 과학 탑재체
현재 구상 중인 탐사선의 과학 탑재체는 다음과 같다.
* 에어로젤 수집기
* 휘발성 화학 물질 수집 도구
* 질량 분석기
* 카메라
* 먼지 계수기
수집된 샘플은 광범위한 분석을 위해 지구로 반환될 예정이다.
4.1. 에어로젤 수집기
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LIFE 탐사선에 탑재될 과학 장비 중 하나로, 에어로젤을 이용하여 약 2km/s의 속도로 날아오는 입자를 포획하도록 설계되었다. 이렇게 수집된 샘플은 지구로 가져와 상세한 분석을 진행할 예정이다.
4.3. 질량 분석기
로제타 우주선의 ROSINA를 업그레이드한 CHIMPS
4.4. 카메라
카메라는 제트의 역학을 관찰하는 과학 임무와 광학 항법 기능을 공유한다.
5. 지원, 개발, 투자
LIFE 우주선 프로젝트는 NASA와 JPL의 지원 또는 협력을 통해 개발되고 있다.