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아르테미스 1 미션; 미항공우주국(NASA)의 아르테미스 1 (Artemis I) 미션은 상단의 오리온(Orion) 캡슐 우주선, 우주 발사 시스템 (SLS: Space Launch System) 로켓, 그리고 플로리다 케네디 우주 센터의 지상 시스템을 최초로 통합 테스트하는 미션이다.
아르테미스 1 미션은 아르테미스 2 미션(Artemis II)과 함께, 1972년 마지막으로 달에 착륙했던
아폴로 17호 이후 53년 만에 처음으로 (예정 2025년) 다시 유인 달 착륙을 하는 우주선인 아르테미스 3 (Artemis III) 미션을 위한
준비 미션으로 수행되는 미션이지만 미션 자체로도 다양한 천문 관련 기술을 테스트하는 미션이다.
아르테미스 1 미션은 플로리다에 있는 NASA 케네디 우주 센터의 발사대 39B에서 현지 시각 동부 표준시 기준 2022년 9월 3일 오후 2시 17분 발사될 예정이었으나 또 한차례 미뤄지게 되었다.
새로운 발사 예정 시간은 현지시각 9월 19일로 예정되어 있다.
아르테미스 1 미션의 총 비행시간은 37일 23시간 53분으로 예정되어 있으며 달 주위의 먼 역행 궤도를 돌며 총 210만km의 거리를 여행한다. 본래의 계획대로라면 아르테미스 1 미션의 오리온 캡슐은 2022년 10월 11일 샌디에이고 연안의 태평양에 도착할 예정이었으나, 새로 바뀐 일정에 따르면 10월 26일 지구에 도착할 예정이다.
아르테미스 1 미션 의 목표
아르테미스 1 미션의 가장 중요한 목표는 역시 아르테미스 2 미션과 아르테미스 3 미션의 성공적인 수행과 관련이 있다.
먼저 오리온 캡슐이 달을 탐험하고 지구로 귀환할 때 캡슐의 열 차폐 방열판을 제대로 시연할 수 있는지 확인함에 있다.
또한 모든 임무 단계에서 우주선과 로켓이 제대로 작동하는지 확인하며 스플래시다운(splashdown, 낙하산으로 속도를 감속하여 바다, 강 등 물이 많은 곳에 착륙하는 방법을 말함) 후 우주선을 성공적으로 회수함에 있다.
위 목표들과 함께 우주 발사 시스템 로켓의 성능을 성공적으로 시연하고 계획대로 임무를 수행하며,
궁극적으로 아르테미스 2 미션에 탑승하게 될 승무원의 안전한 귀환을 보장하는 것을 목표로 하고 있다.
이 과정에서 지상 시스템의 성능도 평가할 수 있다. 마지막으로, 향후 개발 예정에 있는 유인 임무에 관해서 임무 전반적으로 다양한 지원을 목표로 하고 있다.
주요 네 가지 목표의 세부적인 사항들은 다음과 같다.
아르테미스 1 미션을 통하여 지상 시스템의 성능을 평가하게 된다.
◇ Q1. 오리온 캡슐 우주선이 달 여행을 마치고 지구 대기를 통과하며 귀환할 때 우주선의 열 차폐 방열판이 고속 및 고열 조건을 견딜 수 있을까?
오리온 우주선은 달에서 돌아올 때 거의 시속 40,000km에 달한다.
따라서 지구 대기권에 진입할 때 최고 섭씨 2,800도 정도의 초고온을 경험하게 되며 이는
지구 저궤도에서 돌아오는 위성이나 탐사선들보다 훨씬 빠르고 훨씬 더 높은 고온이다.
오리온 우주선의 열 차폐 방열판은 지구에서 이미 여러 테스트를 거쳤고 2014년 탐사 비행 테스트-1에서 공개 시연된 적이 있다.
하지만 공기역학 및 열 테스트 시설은 시속 40,000km의 귀환 속도로 돌아오는 조건을 재현할 수 없었다.
따라서 실제로 승무원이나 우주비행사들이 우주선에 탑승하기 이전에 열 차폐 방열판의 성능이 확실하게 검증되어야 한다.
◇ Q2. 아르테미스 1 미션, 우주선과 로켓이 제대로 작동하는지 확인해야 한다
아르테미스 1 미션은 발사 카운트다운 시점부터 샌디에이고 연안 태평양에서의 오리온 회수를 통한 임무 종료 시까지
우주발사시스템의 여러 기능, 지상 기반 인프라, 오리온 캡슐 분리 수행, 우주에서의 오리온 우주선 운용 등을 통한 여러 상황의 테스트 기회를 제공할 수 있다.
오리온 비행 중 엔지니어들은 우주선의 통신, 추진 및 탐색 시스템과 같은 수행 능력 등을 확인하며 심우주의 극한 열 환경에서 오리온 우주선이 견딜 수 있고
반 앨런 벨트(Van Allen radiation belt)를 이상 없이 통과할 수 있는지 확인하게 된다.
또한, 비행 중에 필요한 미항공우주국의 모든 시설에 대한 지원 시스템의 성능을 시연하게 된다.
◇ Q3. 스플래시다운 후 오리온의 성공적인 회수 및 복구가 수행되어야 한다
스플래시다운 전까지 아르테미스 팀의 엔지니어들은 비행 내내 데이터를 수신하게 되며,
스플래시다운 임무가 성공적으로 끝나고 오리온 캡슐이 케네디 우주 센터로 돌아가게 되면
오리온 캡슐에 대한 자세한 검사를 수행하게 된다. 엔지니어들은 비행 중 기내에 기록된 데이터를 기반으로
전자 시스템과 같은 구성 요소를 재사용할 수 있도록 복원해야 한다.
따라서 아르테미스 1 미션은 미항공우주국의 미래 유인 우주선의 안전한 귀환에 중요한 복구 기술과 절차를 시연할 수 있게 해주는 미션이다.
◇ Q4. 추가 비행 테스트를 성공적으로 통과해야 한다
우주발사시스템 로켓, 오리온 우주선, 통합 시스템의 전반적인 테스트 외에도
오리온 캡슐의 광학 항법 시스템, 오리온 캡슐 내부에 탑재된 10개의 CubeSats의 성공적인 배치,
오리온 캡슐에 탑재된 생물학 연구 기기들의 성공적인 작동,
그리고 임무 전반에 걸친 성공적인 이미지 수집 등이 모두 성공적으로 수행되어야 한다.
