MAVEN

3. 발사 및 궤도 진입

MAVEN은 2013년 11월 18일 플로리다의 케이프커내버럴 공군 기지에서 애틀러스 V 로켓에 실려 성공적으로 발사되었다.^[75] 약 10개월 후인 2014년 9월 22일, MAVEN은 화성 궤도에 성공적으로 진입하였다.^[79] 이는 인도의 화성 탐사선 망갈리얀이 화성 궤도에 진입한 지 이틀 후의 일이다.^[75]

2013년 10월 1일, MAVEN 발사 7주를 남긴 채 미국 연방 정부가 폐쇄되는 사건이 발생하여 MAVEN 발사가 26개월 후로 지연될 위기에 처했다.^[76] 그러나 NASA는 화성 로버 미션인 큐리오시티 로버와 오퍼튜니티 로버와의 통신 중계 필요성 때문에 긴급 자금을 지원하여 예정대로 발사를 진행했다.^[77][78]

4. 탐사선 구조 및 과학 장비

MAVEN은 화성 정찰 궤도선과 2001 화성 오디세이 우주선을 기반으로 록히드 마틴 우주 시스템즈에서 제작 및 테스트를 진행했다. MAVEN은 상층 대기 연구 외에도 상층 대기와 태양 활동의 상호 작용을 연구하며, 화성 대기 가스, 상층 대기, 태양풍, 전리층 등의 특징을 측정하는 장비를 싣는다.^[56]

장비는 콜로라도 대학교 볼더, 캘리포니아 대학교 버클리, 고다드 우주 비행 센터 등에서 제조했다.

4. 1. 탐사선 구조

4. 2. 과학 장비

장비명	설명
태양풍 전자 분석기(SWEA)	태양풍과 전리층의 전자를 측정한다.
태양풍 이온 분석기(SWIA)	태양풍과 자기권의 이온 밀도 및 속도를 측정한다.
저에너지·열 이온 측정 장치(STATIC)	열 이온에서 중간 에너지 방출 이온까지 측정한다.
태양광 에너지 입자 측정 장치(SEP)	상층 대기에서의 태양광 에너지 입자의 충격을 측정한다.
랑뮤어 탐침·파동 측정 장치(LPW)	전리층의 특성과 탈출 이온과 태양 극자외선(EUV)의 대기 입사에 의한 열 가열을 측정한다.
자기력계(MAG)	행성 간 태양풍 및 전리 자기장을 측정한다.

'''원격 감지(RS)'''

콜로라도 대학교 우주 대기 물리 연구실이 제조하였다.

'''중성 가스·이온 질량 분석기(NGIMS)'''

고다드 우주 비행 센터가 제조하였다.

5. 주요 연구 결과

MAVEN은 화성이 태양에 가까워질 때 대기 탈출 속도가 증가하고, 멀어질 때 감소한다는 것을 발견했다.^[39] 2015년 11월 5일, 미국 항공 우주국(NASA)은 MAVEN의 관측 자료를 통해 태양 플레어 발생 시 화성 대기의 손실이 크게 증가한다고 발표했다. 이는 화성이 과거 따뜻하고 습한 환경에서 현재의 춥고 건조한 행성으로 변화하는 과정에서 대기 손실이 중요한 역할을 했음을 보여준다.^[40] 이러한 변화는 대략 42억 년 전에서 37억 년 전에 걸쳐 일어난 것으로 추정된다.^[40] 특히, 2015년 3월에 발생한 행성간 코로나 질량 방출은 대기 손실을 더욱 가속화했다.^[41]

2014년, MAVEN은 화성의 오로라가 적도 부근까지 넓게 분포한다는 사실을 확인했다. 지구와는 달리 화성은 국소적인 자기장을 가지고 있어 오로라의 형성 및 분포 방식이 다르며, 과학자들은 이를 '분산 오로라'라고 칭한다.^[43] 또한, 전자가 아닌 양성자에 의해 생성되는 양성자 오로라도 발견되었는데, 이는 이전까지 지구에서만 관측되었던 현상이다.^[44]

2017년, MAVEN은 화성 이온층에서 금속 이온을 검출했다. 이는 지구 외 다른 행성의 대기에서 금속 이온이 발견된 최초의 사례이다.^[47]

혜성 사이딩 스프링이 화성에 근접 통과하기 직전 MAVEN이 도착한 덕분에, 연구자들은 혜성 자체뿐만 아니라 혜성과 화성 대기의 상호작용까지 관찰할 수 있는 특별한 기회를 얻었다. MAVEN의 IUVS 장비는 혜성의 유성우에서 발생한 마그네슘과 철 이온의 강렬한 자외선 방출을 감지했는데, 이는 지구에서 관측된 것보다 훨씬 강력했다.^[45]

2017년 9월, NASA는 화성 표면의 방사선 수치가 일시적으로 두 배 증가했으며, 이전 관측치보다 25배 더 밝은 오로라가 발생했다고 보고했다. 이는 예상치 못한 거대한 코로나 질량 방출 태양 폭풍에 의한 현상이었다.^[48]

5. 1. 대기 손실

5. 2. 오로라

5. 3. 금속 이온

5. 4. 혜성과의 상호작용

5. 5. 화성 표면 방사선

6. 통신 중계 역할

MAVEN은 Electra 초고주파(UHF) 중계 무선 탑재체를 통해 화성 표면의 탐사선(로버, 착륙선)과 지구 간의 통신 중계 역할을 수행한다.^[25] MAVEN 궤도의 긴 시야 기간은 다른 화성 궤도선보다 큰 중계 데이터 반환량을 제공했다.^[26]

7. 임무 연장 및 현황

2016년 10월 3일, MAVEN은 1년간의 과학 관측을 완료했고, 2018년 9월까지 2년 연장 임무가 승인되었다. 모든 우주선 시스템은 예상대로 작동하고 있었다.^[18]

2017년 3월, MAVEN 연구자들은 다음 주에 포보스와의 충돌을 피하기 위해 예정에 없던 기동을 수행해야 했다.^[19]

2019년 4월 5일, 탐색 팀은 MAVEN의 궤도를 낮추고 현재 착륙선뿐만 아니라 로버 ''퍼서비어런스''에 대한 통신 중계 역할을 더 잘 수행할 수 있도록 하기 위해 두 달 간의 대기 제동 기동을 완료했다. 이 새로운 타원 궤도는 대략 4500km x 130km이다. 지구 하루에 6.6번 궤도를 돌면서, 더 낮은 궤도는 로버와의 더 빈번한 통신을 가능하게 한다.^[20]

2020년 9월 기준으로, 우주선은 과학 임무를 계속 수행하고 있으며, 모든 기기가 여전히 작동하고 있고 2030년까지는 충분한 연료가 남아 있다.^[20]

2021년 8월 31일, 섀넌 커리가 이 임무의 수석 연구원이 되었다.^[21]

NASA는 2021년 말, 탐사선이 궤도를 유지하는 데 필요한 MAVEN의 관성 측정 장치(IMU)에 고장이 발생했음을 알게 되었다. 2017년에 이미 주 IMU에서 백업 IMU로 전환한 후, 백업 IMU에서도 고장 징후가 나타났다. 2022년 2월, 두 IMU 모두 측정을 제대로 수행할 수 없는 것으로 보였다. 백업 IMU의 사용을 복원하기 위해 심박수 종료를 수행한 후, NASA 엔지니어들은 IMU에 의존하지 않고 별의 위치를 사용하여 고도를 유지하는 "전 별" 모드를 사용하도록 MAVEN을 재프로그래밍했다. 이것은 2022년 4월에 도입되어 2022년 5월 28일에 완료되었지만, 이 기간 동안 MAVEN은 과학 관측이나 로버 ''큐리오시티'' 및 ''퍼서비어런스''와 ''인사이트'' 착륙선으로부터 지구로의 통신 중계에 사용할 수 없었다. 감소된 통신은 다른 화성 궤도선이 처리했다.^[22]

참조

_[1] 웹사이트 MAVEN https://solarsystem.[...] NASA's Solar System Exploration website 2022-12-01
_[2] 문서 'MAVEN' Mission PowerPoint http://mars.jpl.nasa[...]
_[3] 웹사이트 NASA's Newest Mars Mission Spacecraft Enters Orbit around Red Planet http://www.jpl.nasa.[...] NASA 2014-09-22
_[4] 웹사이트 MAVEN Fact Sheet https://mars.nasa.go[...]
_[5] 트윗 Fittingly, from #Hebrew, via #Yiddish, a "maven" is a trusted expert who understands and seeks to pass knowledge on to others. #MAVEN #Mars 2013-10-28
_[6] 서적 American Heritage Dictionary of the English Language https://archive.org/[...] Houghton Mifflin 2000
_[7] 웹사이트 The Planetary Exploration Budget Dataset https://docs.google.[...] The Planetary Society 2020-11-02
_[8] 간행물 The Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) Mission http://link.springer[...] 2015-12
_[9] 웹사이트 NASA Begins Launch Preparations for Next Mars Mission http://www.nasa.gov/[...] NASA 2013-08-06
_[10] 웹사이트 A Government Shutdown Could Delay MAVEN's Launch to Mars https://www.planetar[...] The Planetary Society 2013-09-30
_[11] 웹사이트 MAVEN reactivation status update http://lasp.colorado[...] Laboratory of Atmospheric and Space Physics 2013-09-20
_[12] 문서 MAVEN Mission to Investigate How Sun Steals Martian Atmosphere http://www.nasa.gov/[...] NASA 2010-10-05
_[13] 웹사이트 MAVEN PressKit https://lasp.colorad[...]
_[14] 웹사이트 MAVEN Science Orbit https://lasp.colorad[...] 2020-09-18
_[15] 웹사이트 NASA's MAVEN Studies Passing Comet and Its Effects https://mars.nasa.go[...] NASA's Mars Exploration Program 2020-09-18
_[16] 웹사이트 MAVEN Completes Commissioning And Begins Its Primary Science Mission https://mars.nasa.go[...] 2020-09-18
_[17] 웹사이트 NASA's MAVEN Celebrates One Year at Mars https://mars.nasa.go[...] 2020-09-18
_[18] 웹사이트 MAVEN Celebrates One Mars Year of Science https://lasp.colorad[...] 2016-10-03
_[19] 웹사이트 MAVEN Steers Clear of Mars Moon Phobos https://lasp.colorad[...] 2017-03-02
_[20] 웹사이트 MAVEN Uses Red Planet's Atmosphere to Change Orbit https://lasp.colorad[...] 2019-04-05
_[21] 웹사이트 NASA Mars Mission Begins a New Chapter of Science With a New Leader https://www.nasa.gov[...] 2021-09-09
_[22] 웹사이트 NASA's Mars MAVEN spacecraft spent 3 months on the brink of disaster https://www.space.co[...] 2022-06-01
_[23] 문서 MAVEN Mission Primary Structure Complete http://www.nasa.gov/[...] NASA 2011-09-26
_[24] 문서 MAVEN – Facts http://www.nasa.gov/[...]
_[25] 웹사이트 The Electra Proximity Link Payload for Mars Relay Telecommunications and Navigation http://trs-new.jpl.n[...] NASA 2003-09-29
_[26] 문서 Newest NASA Mars Orbiter Demonstrates Relay Prowess http://www.jpl.nasa.[...] NASA 2014-11-10
_[27] 문서 MAVEN – FAQ http://lasp.colorado[...]
_[28] 웹사이트 MAVEN – Instruments http://lasp.colorado[...] University of Colorado Boulder 2012
_[29] 간행물 Solar Wind Electron Analyzer for MAVEN https://doi.org/10.1[...] 2016-04-01
_[30] 웹사이트 Solar Wind Electron Analyzer (SWEA) https://lasp.colorad[...]
_[31] 간행물 Solar Wind Ion Analyzer for MAVEN https://doi.org/10.1[...] 2015-12-01
_[32] 간행물 SupraThermal and Thermal Ion Composition (STATIC) Instrument for MAVEN 2015-12-01
_[33] 간행물 Solar Energetic Particle Investigation for MAVEN https://doi.org/10.1[...] 2015-12-01
_[34] 간행물 Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) for MAVEN https://doi.org/10.1[...] 2015-12-01
_[35] 웹사이트 IUVS for MAVEN https://lasp.colorad[...]
_[36] 논문 Langmuir Probe and Waves (LPW) instrument for MAVEN https://doi.org/10.1[...] 2015-12-01
_[37] 논문 MAVEN Magnetic Field Investigation 2015-12-01
_[38] 논문 Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer for MARVEN 2015-12-01
_[39] 논문 Initial results from the MAVEN mission to Mars 2015
_[40] 웹사이트 NASA Mission Reveals Speed of Solar Wind Stripping Martian Atmosphere http://www.nasa.gov/[...] NASA 2015-11-05
_[41] 논문 MAVEN observations of the response of Mars to an interplanetary coronal mass ejection https://www.science.[...] 2015-11-06
_[42] 웹사이트 NASA Mission Provides Its First Look at Martian Upper Atmosphere http://www.jpl.nasa.[...] NASA 2014-10-15
_[43] 논문 Discovery of diffuse aurora on Mars https://www.science.[...] 2015-11-06
_[44] 논문 Discovery of a proton aurora at Mars http://www.nature.co[...] 2018-10
_[45] 논문 MAVEN IUVS observations of the aftermath of the Comet Siding Spring meteor shower on Mars 2015
_[46] 논문 Metallic ions in the upper atmosphere of Mars from the passage of comet C/2013 A1 (Siding Spring) 2015
_[47] 논문 Unique, non-Earthlike, meteoritic ion behavior in upper atmosphere of Mars 2017
_[48] 웹사이트 Large solar storm sparks global aurora and doubles radiation levels on the martian surface https://phys.org/new[...] 2017-09-30
_[49] 뉴스 NASA's Scout Program Discontinued. http://news.softpedi[...]
_[50] 뉴스 NASA Selects 'MAVEN' Mission to Study Mars Atmosphere http://www.nasa.gov/[...]
_[51] 뉴스 Thumbs Up Given for 2013 NASA Mars Orbiter http://www.jpl.nasa.[...] 2010-10-05
_[52] 문서 MAVEN Fact Sheet http://lasp.colorado[...]
_[53] 웹사이트 Mars Methane Questions Answered http://science.disco[...] Science channel 2009-11-14
_[54] 웹사이트 NASA Awards Launch Services Contract for MAVEN Mission http://www.spaceref.[...] SpaceRef 2010-10-21
_[55] 웹사이트 メイバン、打ち上げ成功 https://moonstation.[...] 月探査情報ステーション 2013-11-19
_[56] 뉴스 CU chosen for $485M Mars exploration project http://www.vaildaily[...]
_[57] 웹인용 NASA - NASA Selects 'MAVEN' Mission to Study Mars Atmosphere http://www.nasa.gov/[...] 2015-09-30
_[58] 문서 'MAVEN' Mission PowerPoint http://mars.jpl.nasa[...]
_[59] 웹인용 NASA's Newest Mars Mission Spacecraft Enters Orbit around Red Planet http://www.jpl.nasa.[...] 2014-09-22
_[60] 뉴스 NASA Craft, Nearing Mars, Prepares to Go to Work http://www.nytimes.c[...] 2014-09-21
_[61] 뉴스 Probe May Help Solve Riddle of Mars’s Missing Air http://www.nytimes.c[...] 2013-11-15
_[62] 뉴스 New NASA Missions to Investigate How Mars Turned Hostile http://www.nasa.gov/[...] 2012-11-18
_[63] 웹인용 Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN Mission- Aerospace/Defense https://www.facebook[...] 2014-09-28
_[64] 웹인용 NASA Mars Spacecraft Ready for Sept. 21 Orbit Insertion http://www.jpl.nasa.[...] 2014-09-17
_[65] 웹인용 NASA's MAVEN Spacecraft Makes Final Preparations For Mars http://www.nasa.gov/[...]
_[66] 웹인용 NASA's Scout Program Discontinued http://news.softpedi[...] 2010-07-30
_[67] 웹인용 NASA Awards Launch Services Contract for Maven Mission http://www.nasa.gov/[...] 2010-10-21
_[68] 웹인용 With NASA Probe's Arrival, International Mars Invasion Gets Under Way http://news.national[...] 2014-09-24
_[69] 뉴스 NASA’s Maven Craft Beats India’s Mangalyaan in Space Race to Mars http://blogs.wsj.com[...] WSJ 2014-09-22
_[70] 뉴스 India Satellite Mangalyaan Reaches Mars Orbit on First Try http://blogs.wsj.com[...] Wall Street Journal 2014-09-24
_[71] 뉴스 Thumbs Up Given for 2013 NASA Mars Orbiter http://www.jpl.nasa.[...] 2010-10-08
_[72] 웹인용 NASA's MAVEN Mission @MAVEN2Mars https://twitter.com/[...] 2015-03-07
_[73] 서적 American Heritage Dictionary of the English Language https://www.ahdictio[...] Houghton Mifflin 2015-03-07
_[74] 웹인용 NASA Begins Launch Preparations for Next Mars Mission http://www.nasa.gov/[...] NASA 2013-08-05
_[75] 웹인용 NASA Awards Launch Services Contract for MAVEN Mission http://www.spaceref.[...] SpaceRef 2010-10-21
_[76] 뉴스 Government shutdown could delay NASA's Mars MAVEN mission to 2017 http://www.cbsnews.c[...] 2013-10-02
_[77] 웹인용 MAVEN reactivation status update http://lasp.colorado[...] Laboratory of Atmospheric and Space Physics 2013-10-04
_[78] 뉴스 Shutdown Won't Prevent NASA's MAVEN Mission From Lifting Off http://news.sciencem[...] 2013-10-04
_[79] 뉴스 MAVEN Arrives at Mars http://www.nasa.gov/[...] 2014-09-26