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엔셀라두스 생명체 탐사선

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목차

1. 개요

엔셀라두스 생명체 탐사선 (Enceladus Life Finder, ELF)은 토성의 위성 엔셀라두스에서 생명체의 존재 가능성을 탐사하기 위해 제안된 임무이다. 2005년 카시니-하위헌스 궤도선이 엔셀라두스에서 발견한 활발한 제트 분출과 내부 바다의 존재를 탐사하는 것을 목표로 하며, 간헐천에서 채취한 표본을 분석하여 생명체의 증거를 찾고자 한다. 2008년 카시니 호가 엔셀라두스 간헐천에서 유기물과 소금을 발견했으나, 정확한 질량 분석을 할 수 있는 장비가 부족하여 ELF 임무가 제안되었다. ELF는 MASPEX와 ENIJA 두 개의 질량 분석기를 사용하여 내부 해양 환경의 생명체 거주 가능성을 평가하고, 아미노산 분포, 탄소 수 분포, 동위원소 비율 등을 측정하여 생물학적 과정의 증거를 찾을 계획이다. 이 임무는 NASA, JPL, KSC, SwRI, 코넬 대학교 등의 지원을 받았다.

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엔셀라두스 생명체 탐사선
개요
이름엔셀라두스 생명체 탐사선
다른 이름ELF
주관 기관미국 항공우주국
임무 유형궤도 탐사선
목표 천체엔셀라두스
접근 천체목성, 토성, 엔셀라두스
승무원무인
전력원태양 전지
임무 정보
발사체미정
발사 장소미정
발사 예정일미정
임무 기간미정
임무 종료미정
궤도 정보
궤도엔셀라두스 궤도
궤도 고도미정
궤도 진입일미정
접근 통과일미정
근지점미정
원지점미정
경도미정
주기미정
장반경미정
이심률미정
경사각미정
근일점 위치미정
승교점 경도미정
위성의 위치미정
기술 정보
제조 기관미정
개발 비용미정
발사 비용미정
무게미정
크기미정
전체 길이미정
전체 폭미정
전체 높이미정
전력미정
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대역폭미정
탑재체미정
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기타
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이전 임무미정
이후 임무미정
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2. 역사와 제작 배경

2008년, 카시니 하위헌스가 엔셀라두스 간헐천에서 유기물을 발견했다.[24] 그리고 간헐천 성분 중 소금도 발견했다.[24] 그러나 카시니 호에는 확실하고 정확한 질량 분석을 할 수 있는 질량 분석기가 없었다.[19][24]

간헐천이 위치한 '타이거 스트라이프'라고 불리는 금이 간 엔셀라두스 남극 지역의 복합 지도.


이에 2015년에 디스커버리 13의 탐사선으로 제안되었으나,[25] 최종적으로 루시와 프시케가 뽑히며 취소되었다.[26][27] 이후, 2017년 뉴 프론티어 계획에도 제안되었으나,[28][29][30][31] 선출되지 않았다.[32]

엔셀라두스 생명 탐사선(Enceladus Life Finder, ELF) 임무는 ''카시니'' 궤도선의 2005년 발견, 즉 엔셀라두스에서 활발하게 분출되는 제트와 내부 바다의 존재를 추구하는 것이다. 이 간헐천은 달의 지하 해양을 쉽게 접근하여 표본 채취할 수 있게 해주며, 만약 그 안에 미생물 생명체가 있다면, 바다에서 온 얼음 입자는 천체생물학자들이 그들을 식별하는 데 필요한 증거를 포함할 수 있다.[11] 수석 연구원은 미국 뉴욕주 이타카에 있는 코넬 대학교의 조나단 루닌이다.

2. 1. 탐사선 제안 배경

2008년, 카시니 하위헌스가 엔셀라두스 간헐천에서 유기물을 발견했다.[24] 또한 간헐천 성분 중 소금도 발견했다.[24] 그러나 카시니 호에는 확실하고 정확한 질량 분석을 할 수 있는 질량 분석기가 없었다.[19][24]

엔셀라두스 생명 탐사선(Enceladus Life Finder, ELF) 임무는 ''카시니'' 궤도선의 2005년 발견, 즉 엔셀라두스에서 활발하게 분출되는 제트와 내부 바다의 존재를 추구하는 것이다. 이 간헐천은 달의 지하 해양을 쉽게 접근하여 표본 채취할 수 있게 해주며, 만약 그 안에 미생물 생명체가 있다면, 바다에서 온 얼음 입자는 천체생물학자들이 그들을 식별하는 데 필요한 증거를 포함할 수 있다.[11] 수석 연구원은 미국 뉴욕주 이타카에 있는 코넬 대학교의 조나단 루닌이다.

2. 2. 탐사선 제안 및 선정 과정

2008년, 카시니 하위헌스가 엔셀라두스 간헐천에서 유기물과 소금을 발견했다.[24] 그러나 카시니 호에는 정밀한 질량 분석을 위한 질량 분석기가 없었다.[19][24]

이후 2015년 디스커버리 13의 탐사선으로 제안되었으나,[25] 루시와 프시케가 선정되며 취소되었다.[26][27] 2017년 뉴 프론티어 계획에도 제안되었으나,[28][29][30][31] 선정되지 않았다.[32]

엔셀라두스 생명 탐사선(Enceladus Life Finder, ELF) 임무는 ''카시니'' 궤도선이 2005년에 발견한 엔셀라두스의 활발한 제트 분출과 내부 바다의 존재를 탐사하는 것을 목표로 한다. ELF 궤도선은 3년 동안 엔셀라두스 남극 상공에서 분출되는 물기둥을 8~10번 통과할 예정이었다.[2] 이 간헐천은 달의 지하 해양을 쉽게 접근하여 표본을 채취할 수 있게 해주며, 만약 미생물 생명체가 있다면, 바다에서 온 얼음 입자는 천체생물학자들이 그들을 식별하는 데 필요한 증거를 포함할 수 있다.[11] 수석 연구원은 코넬 대학교의 조나단 루닌이다.

3. 과학적 목표 및 방법

3. 1. 과학적 목표

본 임무의 목표는 가장 최근의 십 년간의 설문조사에서 직접적으로 도출되었다.[1] 첫째, 유기 화합물의 원시적 근원과 오늘날의 유기 합성 장소를 결정하는 것이다. 둘째, 엔셀라두스에 오늘날 생명체가 존재할 수 있는 조건이 있는 현재의 행성 거주 가능성이 있는지, 그리고 현재 생명체가 존재하는지 확인하는 것이다.[1] 이러한 목표를 달성하기 위해 ELF 임무는 세 가지 목표를 가지고 있다:[1]

# 엔셀라두스에서 나오는 유기물과 휘발성 물질이 시간이 지남에 따라 열적으로 변화했는지 확인하기 위해, ''카시니''호가 감지한 일부 중성 종을 신중하게 선택하여 그들의 풍부도를 측정한다.

# 내부의 해양 환경의 세부 사항, 즉 pH, 산화 환원, 사용 가능한 화학 에너지 및 온도를 결정하여 내부의 생명체 수용 능력을 특성화한다.

# 생명체의 진단을 위해 널리 알려진 세 가지 독립적인 유형의 화학적 측정을 통해 유기물이 생물학적 과정의 결과라는 징후를 찾는다.

3. 2. 탐사 방법

3. 3. 생명체 탐지 방법

4. 기술적 특징

엔셀라두스에서 가능한 열수 활동에 대한 예술적 묘사.


ELF 우주선은 내부 해양 환경의 거주 가능성을 평가하기 위해 두 개의 질량 분석기를 사용할 것이다. 탑재체는 가스와 입자를 각각 분석하도록 최적화된 MASPEX와 ENIJA로 구성된다:[1][8]

  • 행성 탐사를 위한 질량 분석기(MASPEX)는 기존 기기보다 성능이 크게 향상된 차세대 질량 분석기로, 분출공에서 뿜어져 나오는 가스를 분석하는 데 최적화되어 있다. MASPEX는 엔셀라두스 간헐천에서 뿜어져 나온 물의 성분을 분석할 예정이었다.[33][34]
  • 엔셀라두스 얼음 제트 분석기(ENIJA)는 분출공에서 뿜어져 나오는 고체 입자를 분석하는 데 최적화되어 있다.


''카시니'' 우주선은 엔셀라두스에서 90 °C 이상에서 일반적으로 형성되는 작은 실리카 입자를 측정했다.[16] 입자의 크기와 구성은 현재의 열수 활동에서 유래했음을 시사하며,[12][13][14][15] 달의 바다가 기저 암석과 만나는 곳으로, 생명체의 주요 서식지이다.[16][17]

ELF의 기기는 생명체 탐지에 관련된 모호성을 최소화하기 위해 세 가지 종류의 테스트를 수행할 것이다.[1][8] 첫 번째는 아미노산(단백질의 구성 요소)의 특징적인 분포를 찾을 것이다. 두 번째 테스트는 지방산 또는 이소프레노이드의 탄소 수 분포가 특정 규칙 (짝수, 홀수 또는 작은 정수로 나누어짐)에 편향되어 있는지 여부를 결정한다. 세 번째는 탄소 및 수소 동위원소 비율을 측정하고 다른 알칸에 비해 메탄의 존재비를 측정하여 값이 생물학적 과정의 범위에 속하는지 평가한다.[8]

4. 1. 과학 장비



ELF 우주선은 내부 해양 환경의 거주 가능성을 평가하기 위해 두 개의 질량 분석기를 사용할 것이다. 탑재체는 가스와 입자를 각각 분석하도록 최적화된 MASPEX와 ENIJA로 구성된다:[1][8]

  • 행성 탐사를 위한 질량 분석기(MASPEX)는 기존 기기보다 성능이 크게 향상된 차세대 질량 분석기로, 분출공에서 뿜어져 나오는 가스를 분석하는 데 최적화되어 있다. MASPEX는 엔셀라두스 간헐천에서 뿜어져 나온 물의 성분을 분석할 예정이었다.[33][34]
  • 엔셀라두스 얼음 제트 분석기(ENIJA)는 분출공에서 뿜어져 나오는 고체 입자를 분석하는 데 최적화되어 있다.


''카시니'' 우주선은 엔셀라두스에서 90 °C 이상에서 일반적으로 형성되는 작은 실리카 입자를 측정했다.[16] 입자의 크기와 구성은 현재의 열수 활동에서 유래했음을 시사하며,[12][13][14][15] 달의 바다가 기저 암석과 만나는 곳으로, 생명체의 주요 서식지이다.[16][17]

ELF의 기기는 생명체 탐지에 관련된 모호성을 최소화하기 위해 세 가지 종류의 테스트를 수행할 것이다.[1][8] 첫 번째는 아미노산(단백질의 구성 요소)의 특징적인 분포를 찾을 것이다. 두 번째 테스트는 지방산 또는 이소프레노이드의 탄소 수 분포가 특정 규칙 (짝수, 홀수 또는 작은 정수로 나누어짐)에 편향되어 있는지 여부를 결정한다. 세 번째는 탄소 및 수소 동위원소 비율을 측정하고 다른 알칸에 비해 메탄의 존재비를 측정하여 값이 생물학적 과정의 범위에 속하는지 평가한다.[8]

4. 2. 열수 활동 증거

5. 개발 및 지원 기관

참조

[1] 간행물 Enceladus Life Finder: The search for life in a habitable moon http://www.hou.usra.[...] Lunar and Planetary Institute
[2] 뉴스 Diverse destinations considered for new interplanetary probe http://spaceflightno[...] 2015-04-07
[3] 웹사이트 Saturn's moon Enceladus surprisingly comet-like https://www.newscien[...] 2015-04-16
[4] 뉴스 Enceladus' Subsurface Energy Source: What It Means for Search for Life https://www.space.co[...] 2017-04-14
[5] 웹사이트 Back to Saturn? Five Missions Proposed to Follow Cassini https://www.nytimes.[...] 2017-09-15
[6] 학술지 Inner Workings: Icy ocean worlds offer chances to find life
[7] 뉴스 NASA's New Frontier Mission Will Search For Alien Life Or Reveal The Solar System's History http://www.ibtimes.c[...] 2017-12-20
[8] 웹사이트 Searching for Life in the Saturn System: Enceladus Life Finder http://www.lpi.usra.[...] Lunar And Planetary Institute 2015-04-07
[9] 뉴스 Poison Gas Hints at Potential for Life on an Ocean Moon of Saturn - A researcher who has studied the icy world said "the prospects for the development of life are getting better and better on Enceladus." https://www.nytimes.[...] 2023-12-15
[10] 학술지 Detection of HCN and diverse redox chemistry in the plume of Enceladus https://www.nature.c[...] 2023-12-15
[11] 뉴스 Enceladus in 101 Geysers https://astrobiology[...] 2015-04-08
[12] 뉴스 Ocean Within Enceladus May Harbor Hydrothermal Activity http://astrobiology.[...] 2015-03-11
[13] 웹사이트 NASA Space Assets Detect Ocean inside Saturn Moon http://www.jpl.nasa.[...] 2014-04-03
[14] 학술지 The Gravity Field and Interior Structure of Enceladus https://authors.libr[...] 2014-04-04
[15] 뉴스 Saturn's Enceladus moon hides 'great lake' of water https://www.bbc.com/[...] 2014-04-07
[16] 뉴스 Hints of hot springs found on Saturnian moon http://www.nature.co[...] 2015-04-07
[17] 뉴스 Cassini Finds Evidence for Hydrothermal Activity on Saturn's Moon Enceladus http://www.americasp[...] 2015-04-07
[18] 웹인용 Enceladus' Subsurface Energy Source: What It Means for Search for Life https://www.space.co[...] 2018-08-21
[19] 간행물 Enceladus Life Finder: The search for life in a habitable moon http://www.hou.usra.[...] Lunar and Planetary Institute
[20] 뉴스 Diverse destinations considered for new interplanetary probe http://spaceflightno[...] 2015-04-07
[21] 웹인용 Saturn's moon Enceladus surprisingly comet-like https://www.newscien[...] 2015-04-16
[22] 웹인용 Enceladus Life Finder: The search for life in a habitable Moon https://ieeexplore.i[...] 2018-08-21
[23] 웹인용 Enceladus Life Finder: The Search for Life in a Habitable Moon https://trs.jpl.nasa[...] 2018-08-21
[24] 웹인용 Searching for Life in the Saturn System: Enceladus Life Finder http://www.lpi.usra.[...] Lunar And Planetary Institute 2015-04-07
[25] 뉴스 Diverse destinations considered for new interplanetary probe http://spaceflightno[...] 2015-04-07
[26] 웹인용 NASA Selects Two Missions to Explore the Early Solar System https://www.nasa.gov[...] 2018-04-16
[27] 웹인용 discovery 13 and 14 https://www.nasa.gov[...] 2018-04-18
[28] 웹인용 Enceladus' Subsurface Energy Source: What It Means for Search for Life https://www.space.co[...] 2018-08-21
[29] 웹사이트 Enceladus' Subsurface Energy Source: What It Means for Search for Life https://www.space.co[...] 2017-04-14
[30] 뉴스 Back to Saturn? Five Missions Proposed to Follow Cassini https://www.nytimes.[...] The New York Times 2017-09-15
[31] 학술지 Inner Workings: Icy ocean worlds offer chances to find life http://www.pnas.org/[...] 2017-05-02
[32] 뉴스 NASA's New Frontier Mission Will Search For Alien Life Or Reveal The Solar System's History http://www.ibtimes.c[...] IB Times 2017-12-20
[33] 웹인용 Enceladus Life Finder: The Search for Life in a Habitable Moon https://trs.jpl.nasa[...] 2018-08-21
[34] 웹인용 Searching for Life in the Saturn System: Enceladus Life Finder https://www.lpi.usra[...] 2018-08-21


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